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第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
学习目标
1.认识体系、环境和反应热的概念。
2.掌握中和反应反应热的测定。
3.了解内能、焓、焓变。
4.从微观角度认识反应热的实质。
新课导入
1. 化学反应中能量变化的主要形式？
热量的释放或吸收
反应热及其测定
1、体系和环境
—— 以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
体系
环境
研究的对象
与体系相互影响的其他部分
试管、空气等
盐酸、 NaOH溶液、发生的反应
热量交换
任务一
2、反应热
定义：在等温条件下①，化学反应体系向环境_______或从环境_______的_______，称为化学反应的热效应，简称反应热。
释放
吸收
热量
量热计
简易量热计示意图
如何测定反应放出的热量？
反应热及其测定
任务一
①注：等温条件下，指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。
3.中和反应反应热的测定
(以盐酸和NaOH溶液反应为例)
测量原理：
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。
Q：中和反应放出的热量
m：体系的质量
C：体系的比热容
Δt：反应前后体系温度的差值
Q ＝ c · m ·Δt
测量仪器：
简易量热计
反应热及其测定
任务一
热容和比热
在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高1 K时所吸收的热量称为该物质的热容。热容用符号c表示，其单位为J·K-1。
纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热。比热的单位为kJ·K-1·kg-1。常温下，液态水的比热为4.18 kJ·K-1·kg-1 。
资料卡片
反应热及其测定
任务一
（1）反应物温度的测量。
①用量简量取 50 mL 0.50 mol/L监酸，打开杯盖，例入量热计的内简中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
②用另一个量筒量取 50 mL0.55 moI/L NaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。
实验步骤：
反应热及其测定
任务一
（2）反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度。
（3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
实验步骤：
反应热及其测定
任务一
视频观看
（1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2-t1），将数据填入下表。
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度
温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/ ℃ t2/ ℃ （t2-t1）/ ℃
1
2
3
（2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
实验数据记录与处理：
反应热及其测定
任务一
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm3，反应后生成的溶液的比热容 c=4.18 J/（g·℃）。该实验中盐酸和NaOH反应发出的热量为 ,生成1molH2O放出的热量为 。
（3）根据温度差和比热容等计算反应热。
实验数据记录与处理：
反应热及其测定
任务一
【交流讨论】
（1）使用同一支温度计，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干；
（2）减少热量损失∶ 量热过程中操作要快（将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒，立即盖上杯盖）;量热计杯盖上的孔不要太大，能正好使温度计和玻璃搅拌器通过即可；
（3）操作规范、读数准确。
上述实验中，为提高测定准确度应采取的措施
反应热及其测定
任务一
实验误差分析：
大量实验测得，在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3 kJ的热量
如果所测得的数据不是为57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因
1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差）
2.温度计的读数有误。
3.实验过程中有液体洒在外面。
反应热及其测定
任务一
实验误差分析：
大量实验测得，在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3 kJ的热量
如果所测得的数据不是为57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因
4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
反应热及其测定
任务一
1.某同学用一定浓度的 溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定
实验时，测得生成1mol 11液态水时的热量小于57.3KJ，产生这种偏差
的原因不可能是( )
A.实验用 溶液的浓度过大
B.实验时搅拌速率小
C.分 次把 溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
【练习】
A
2.在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( )
A.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率，减小实验误差
B.为了准确测定反应混合液的温度，实验中温度计水银球应与量热计的内
筒底部接触
C.用 溶液分别与 的盐酸、醋酸溶液反应，
所取的溶液体积相同，测得的中和反应反应热数值也相同
D.在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、
温度计等
【练习】
A
焓与焓变
（1）内能（符号为 U）：
体系内物质的各种能量的总和，受_______和 等影响。
1.内能、焓、焓变
（2）焓（符号为 H）：与内能有关的物理量。
（3）焓变∶在______ 条件下进行的化学反应（严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑），其反应热等于反应的焓变，符号∶___，单位____________（或____________）
温度
物质的聚集状态
等压
kJ/mol
任务二
即：
当 H为“－”（ H<0）时，为放热反应
当 H为“＋”（ H>0）时，为吸热反应
（4）规定
反应体系的能量降低（即放热反应），则 H为“－”；
反应体系的能量升高（即吸热反应），则 H为“＋”；
焓与焓变
任务二
（5）反应热和焓变的关系（从生成物和反应物的总能量角度分析）
反应热
焓变
热效应
生成物总能量-反应物总能量
放热反应
ΔH＜0
吸热反应
ΔH＞0
恒压条件
H＝ E生成物－ E反应物
焓与焓变
任务二
2.从微观角度认识反应热的本质
以H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）（25℃，101KPa下）的能量变化为例。
化学反应的本质是旧键的断裂（吸收能量）和新键的生成（释放能量）
焓与焓变
任务二
436
243
679
431
862
H＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
焓与焓变
任务二
，该过程的焓变
。对于下图所
示能量变化示意图的有关说法正确的
是(双选)
A.断开 中的化学键需要吸收 能量
B.断开 中所有化学键需要吸收 能量
C. 转化为 需要吸收 能量
D. 和 反应生成 共放热572 <
√
√
【练习】
2.C (石墨，s) = C (金刚石，s) ΔH = +1.9 kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。
(1)物质总能量越低，物质越稳定；
(2)键能越大，破坏该化学键需要的能量越高，该化学键越难断裂，所以物质越稳定。
能量
反应进程
石墨
金刚石
E吸
E放
H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。
【练习】
课堂小结

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