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化学反应的反应热
第1课时
第
1
章
　
第
1
节
1.了解反应热的概念，能正确判断吸热反应和放热反应。
2.知道通过实验可定量测定反应热，掌握中和反应反应热测定的实验及注意事项(重、难点)。
学习目标
新课导入
化学反应中能量变化的常见形式？
如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量？
热量的释放或吸收
反应热
铝热反应(放热)
氯化铵与氢氧化钡的反应(吸热)
内
容
索
引
目标一　化学反应的反应热
目标二　测定中和反应的反应热
< 目标一 >
化学反应的反应热
1.体系与环境
环境：体系以外的其他部分
体系：人为划定的研究对象(物质系统)
物质交换
热量交换
热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递能量
2.吸热反应和放热反应
化学上把最终表现为吸收热量的化学反应叫作吸热反应，
把最终表现为释放热量的化学反应叫作放热反应。
常见的放热反应
金属与酸、水的反应；
燃烧反应；中和反应；
多数化合反应；
缓慢氧化反应；
铝热反应
常见的吸热反应
Ba(OH)2和NH4Cl的反应；
HCl和NaHCO3的反应；
C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应；
大多数分解反应
知识拓展
3.反应热
(2)表示方法
(1)反应热的概念
当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
反应吸热时Q取正值，即Q＞0；反应放热时Q取负值，即Q＜0。
符号：Q
科学家规定Q取正值或负值的依据是什么？
提示　吸热反应：反应物 反应产物，体系的能量增大，故Q取正值；
放热反应：反应物 反应产物，体系的能量减小，故Q取负值。
思考：
1.正误判断
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应
(2)浓硫酸溶于水是放热反应
(3)锌与稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量
(4)物质发生化学变化都伴有能量的变化
×
×
√
√
2.有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是　　　　　　　(填序号，下同)，属于吸热反应的是　　 　。
③④⑥⑦⑧
①②⑤
3.下列四个选项中，表示吸热反应的是
√
图像法判断吸热反应与放热反应
吸热反应：E(反应物)0
放热反应：E(反应物)>E(反应产物)，Q<0
归纳总结
4.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F键、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则常温下1 mol硫单质与 3 mol F2发生反应：S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热Q=　　　　　，该反应为　　　(填“放热”或“吸热”)反应。
-1 220 kJ
放热
反应物断裂化学键时吸收的总能量为280 kJ+3×160 kJ=760 kJ，1个SF6分子中有6个S—F键，形成化学键释放的总能量为330 kJ×6=1 980 kJ，Q=-(1 980-760) kJ=-1 220 kJ，该反应为放热反应。
反应热与化学键的关系
归纳总结
Q=ΔE1-ΔE2
< 目标二 >
测定中和反应的反应热
思考：
如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量？
1.反应热数值的获得方法
实验测得
理论计算
用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支——
热化学
2.反应热测定的方法和装置
(1)测定反应热的仪器——量热计
温度计：测量反应前后体系的温度
搅拌器：
使反应充分进行、保持体系的温度均匀
外筒：保温作用
内筒：反应容器
反应物
(2)测定方法：将反应物加入内筒并搅拌使之迅速反应，测量反应前后溶液温度的变化值。
3.实验探究——中和反应的反应热的测定
(1)实验原理
通过实验测定一定量的强酸和强碱溶液反应前后溶液的温度差，根据Q=-mc(T2-T1)=-C(T2-T1)计算反应热(c为比热容)。
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 。
学科关联
(2)实验步骤
③重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。
①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
②反应后体系的温度：迅速混合并搅拌，记录最高温度。
问题 分析
实验装置仪器选择 (1)测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？
实验操作 (2)测完酸的温度后能否直接测量碱的温度？应该如何操作？

否，不同的温度计会存在仪器误差
否，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液
实验操作 (3)为何将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？
(4)能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
减少热量的损失
否，操作要迅速，尽量减少热量的散失
(1)盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应前后溶液的比热容为4.18 kJ·K-1·kg-1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q= kJ。
-0.836(T2-T1)
(★误差太大的数据要舍去！！！)
取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据
4.数据处理
换算为强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热：
Q=-8.36(T2-T1) kJ或 kJ。
三次实验平均值 反应前后温差(T2-T1)/K 换算生成1 mol H2O放出的热量/kJ
KOH溶液、盐酸各50 mL 3.41 ____
NaOH溶液、硝酸各100 mL 3.42 ____
(2)该小组用0.50 mol·L-1的硝酸和KOH做同样的测定实验，初步处理后的数据见下表：
57.0
57.2
(1)大量精确实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量。
该小组三次不同的实验测得数据小于57.3 kJ·mol-1，试分析产生误差可能的原因。
提示　①量取酸碱溶液时，操作或读数不当；
②量热计保温效果不好；
③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；
④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
(2)指导老师总结时说“若用1.1 mol·L-1NaOH或KOH代替原来的碱溶液实验，可能实验结果更准确”，请你帮老师解释原因。
提示　碱稍过量，盐酸能全部参加反应，最后用盐酸的物质的量换算生成1 mol水的反应热，所得数据更精确。
(3)上述测定实验中所用酸、碱溶液体积差别很大，测得生成1 mol H2O(l)时，反应热却很接近，原因是什么？
提示　在中和反应反应热测定实验数据处理时，要用参加反应的n(H+)或n(OH-)换算生成1 mol液态水放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关。
(4)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
提示　浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。
1.下列说法正确的是
A.在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化
B.Q>0表示放热反应，Q<0表示吸热反应
C.反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
D.体系的温度升高一定是放热反应造成的，体系的温度降低一定是吸热
反应造成的
自我测试
√
物质状态的改变也可能造成体系温度改变
2.在测定中和反应的反应热的实验中，下列说法正确的是
A.使用搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B.为了准确测量反应后溶液的最高温度，实验中温
度计水银球应与内筒接触
C.测量和记录反应前后溶液的温度时，只记录一组数据即可
D.利用如图所示的简易量热计测定中和反应的反应热时，杯盖可以用铜
铝合金材料制作
√
水银球不可接触内筒
铜铝合金易导热
本课结束
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