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(共26张PPT)
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
第一章 化学反应的热效应
学习目标
1
2
3
掌握质量(m)、物质的量(n)和粒子数(N)的关系及有关换算，培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养
模型认知与证据推理素养
结合宏观可称量的物质与难以称量的微观粒子之间的联系引入物质的量及其单位，培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
宏观辨识与微观探析素养
通过利用化学史可以引导学生了解概念的产生、发展、变化、完善的过程,可以激发其学习兴趣培养学生探索未知、崇尚真理的意识；，让学生养成严谨求实、透过现象看本质的科学态度
科学精神与社会责任素养
新课导入
自然界的能量存在形式有很多种，势能、生物能、热能、太阳能、风能等。
势能
生物能
热能
太阳能
风能
能量之间可以相互转化
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。
化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。
新课导入
②⑥
①③④⑤
常见的放热反应
①活泼金属与酸或水的反应
②燃烧反应
④中和反应
⑤铝热反应：2Al+Fe2O3 === 2Fe+Al2O3
⑥ 大部分化合反应 CaO+H2O === Ca(OH)2
高温
③爆炸反应
常见的吸热反应
②大部分分解反应
NH4HCO3 === NH3↑+CO2↑+H2O
CaCO3 === CaO+CO2↑
① Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
③ C+CO2 === 2CO
④ C+H2O(g) === CO+H2
⑤ 3Fe+4H2O(g) === Fe3O4+4H2
高温
高温
高温
高温
旧知回顾
那么，在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？
定性描述
定量描述
必修二
选择性必修一
体系(系统)：试管中的溶液及发生的反应等。(包括反应物、生成物、发生的反应)
环境：与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等)
体系
环境
热量
体系与环境之间存在_______交换或____________交换。
物质
能量(热量)
（阅读教材P4）
【环节一 反应热】
1、反应热
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
物质三态变化所吸收/释放的能量是不是反应热？
不是！
体系
环境
热量
等温：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。
符号:Q
单位:
kJ
【环节一 反应热】
保温杯式量热计
量热器示意图
认识本实验用到的仪器——量热计
许多反应热可以通过量热计直接测定
弹式量热计
【环节一 反应热】
2、反应热的测定
②测量工具：简易量热计
①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 ＝ c · m · Δt
中和反应反应热
体系的比热容
体系的质量
反应前后体系
温度的差值
【环节一 反应热】
(确保HCl被完全中和)
用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，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。
步骤一
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液①，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
步骤二
测量项目一 反应物温度的
（阅读教材P5）
测量项目二 反应后体系温度
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，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(t2)。
步骤三
不能用金属搅拌器，实验过程中会造成热量损失
步骤四
重复上述步骤( 1)至步骤(2)两次。
(目的是减少误差)
【环节一 反应热】
① 操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。
② 在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。
③ 实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。
④ 不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。⑤ 测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量 NaOH 溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。
④注意事项：
【环节一 反应热】
为了计算简便，可以近似的认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则：
①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2＝50g；
②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g .℃)，50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：
(m1+m2)·c·(t2-t1)=________
0.418(t2-t1) kJ
③生成1mol水时放出的热量为 。
0.418(t2 - t1)
0.025
kJ
HCl(aq) + NaOH (aq) ＝ H2O(l) + NaCl (aq)
1 1 1 Q1
0.025mol 0.025mol 0.025mol Q = 0.418(t2-t1) kJ
⑤数据处理
【环节一 反应热】
大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。
中和反应反应热
中和反应反应热是反应热的一种！！！
【环节一 反应热】
【知识拓展】
中和热：
为什么要强酸/强碱？
弱酸/弱碱电离需吸热
为什么要稀溶液？
浓溶液混合放热，比如浓硫酸
只生成1 mol H2O
若生成BaSO4等沉淀、放热
【环节三 中和热】
【当堂检测】
1、在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用 0.5mol·L－1NaOH 溶液分别与 0.5mol·L－1 的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等
A
【任务三】 探析化学反应中热量变化的原因
阅读书本P6：化学反应为什么产生反应热？
反应前后体系内能(U)改变
内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
焓（H ）：是一个与内能有关的物理量。
焓变（ H ）： 等压条件下的反应热 单位： kJ/mol 或 kJ mol-1
在恒压的条件下，化学反应过程中能量变化全部转化为热能，则焓变等于反应热。
阅读书本P6：化学反应为什么产生反应热？
反应前后体系内能(U)改变
内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
焓（H ）：是一个与内能有关的物理量。
焓变（ H ）： 等压条件下的反应热 单位： kJ/mol 或 kJ mol-1
在恒压的条件下，化学反应过程中能量变化全部转化为热能，则焓变等于反应热。
宏观分析
∑H (反应物）＞ ∑H(生成物）
∑H (反应物）＜ ∑H(生成物）
[小结]
（1）吸热反应：焓增大，△H>0；放热反应：焓增大，△H<0
(2) H＝ H生成物－ H反应物
【环节二 焓变】
以H2与Cl2反应生成HCl为例
Q吸
=679kJ
Q放
=862kJ
Q吸 < Q放
放热183kJ
与实验测得的反应
放出热量为
184.6kJ/mol 很接近
结论：
（1）化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
（2）△H=反应物的键能总和 — 生成物的键能总和
微观分析
【环节二 焓变】
【新课讲解】
2、焓变
生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为 H
规定：
①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0；
②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。
计算反应热的三种方法：
H＝
E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
H＝
E（反应物分子断键时所吸收的总能量）－E（生成物分子成键时所释放的总能量）
H＝
E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能）
【当堂检测】
2、 反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。
下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是
B
【当堂检测】
3. 拆开 l mol H—H键、l mol N－H键、l mol N≡N键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ，求：
①1mol N2生成NH3的ΔH=
②1/3mol N2生成NH3的ΔH=
-92kJ/mol
-30.6kJ/mol
4、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。
【当堂检测】

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