高中化學(xué)選擇性必修一 1.1.1 反應(yīng)熱 焓變（課件）(共24張)

1、第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變第一章 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，既是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，也是化學(xué)能與熱、電等其他形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程?；瘜W(xué)反應(yīng)既遵守質(zhì)量守恒定律，也遵守能量守恒定律?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化是以物質(zhì)變化為基礎(chǔ)的，能量變化的多少與參加反應(yīng)的物質(zhì)種類和多少密切相關(guān)。問(wèn)題一：以上反應(yīng)中伴隨著怎樣的能量變化？問(wèn)題二：如何實(shí)現(xiàn)石灰石的分解？能量如何變化？思考一下熱量的釋放或吸收是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的常見形式。 在實(shí)際應(yīng)用中，人們?nèi)绾味康孛枋龌瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中釋放或吸收的熱量呢？問(wèn)題來(lái)了一、反應(yīng)熱 焓變1.反應(yīng)熱及其測(cè)定（1）體系與環(huán)境以鹽酸與NaOH溶液之間的反應(yīng)為例與體系相互影響的其他部分，

2、如盛溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。反應(yīng)物：NaOH溶液、鹽酸發(fā)生的反應(yīng)：NaOH+HCI=NaCl+H2O生成物：NaCl、H2O某試管中盛有Al粉和稀鹽酸，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 （ ）A.試管、Al粉、稀鹽酸及發(fā)生的反應(yīng)可看作一個(gè)體系B.除反應(yīng)物、生成物及相關(guān)反應(yīng)外，其他均看作環(huán)境C.Al與稀鹽酸反應(yīng)導(dǎo)致體系溫度升高，且向環(huán)境中釋放熱量D.Al與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過(guò)量熱計(jì)測(cè)量隨堂小練A熱量：因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量。（2）體系與環(huán)境的熱量交換反應(yīng)熱反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。指化學(xué)反應(yīng)發(fā)

3、生后，使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度相同。直接測(cè)定反應(yīng)熱的方法測(cè)量?jī)x器量熱計(jì)測(cè)定原理用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑煤?jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)前后的溫度。使反應(yīng)物迅速混合，使反應(yīng)充分進(jìn)行，保持體系的溫度均勻。測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度反應(yīng)容器起保溫作用防止熱量散失【實(shí)驗(yàn)測(cè)量】（1）反應(yīng)物溫度的測(cè)量用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度（數(shù)據(jù)填入下表）。用水把溫度計(jì)上的酸沖洗干凈，擦干備用。用另一個(gè)量簡(jiǎn)量取50m

4、L0.55mol/L.NaOH溶液，用溫度計(jì)測(cè)量并記錄NaOH溶液的溫度（數(shù)據(jù)填入下表）。（2）反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)簡(jiǎn)中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，用攪拌器勻速攪拌。密切關(guān)注溫度變化，將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度（t2）。（3）重復(fù)上述步驟（l）至步驟（2）兩次。思考問(wèn)題一：能否更換溫度計(jì)？不能，會(huì)存在儀器誤差思考問(wèn)題二：能否測(cè)完酸后直接測(cè)量堿的溫度？不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失思考問(wèn)題三：為什么堿的濃度稍大于酸？為了保證鹽酸完全被中和【數(shù)據(jù)處理】（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度（t1），計(jì)算溫

5、度差（t2-t1），將數(shù)據(jù)填入下表。（2）取三次測(cè)量所得溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)。（3）根據(jù)溫度差和比熱容等計(jì)算反應(yīng)熱。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，可以近似地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽略量熱計(jì)的比熱容，則：50mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m1=50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2=50g。反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c=4.18J/（g），50mL0.50mol/L鹽酸與50ml0.55mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量為（m1+m2）c（t2-t1）。生成lmolH2O（l）時(shí)放出的熱量為【問(wèn)題和討論】（l）導(dǎo)致中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定存在誤差的原因

6、量取溶液的體積不準(zhǔn)確。溫度計(jì)讀數(shù)有誤（如未讀取到混合溶液的最高溫度，就記為終止溫度）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體濺出?；旌纤?、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢。隔熱層隔熱效果不好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有熱量損失。測(cè)過(guò)酸溶液的溫度計(jì)未用水清洗便立即去測(cè)堿溶液的溫度。溶液濃度不準(zhǔn)確。沒(méi)有進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。（2）提高測(cè)定反應(yīng)熱準(zhǔn)確度的措施實(shí)驗(yàn)中用溫度計(jì)先后測(cè)量酸溶液、堿溶液及混合溶液的溫度時(shí)，使用同一支溫度計(jì)可減小實(shí)驗(yàn)誤差，且測(cè)量完一種溶液后，溫度計(jì)必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計(jì)的水銀球要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再記下讀數(shù)。反應(yīng)物應(yīng)一次性迅速加入，且避免有液體濺出。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的損失。重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，取

7、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。下列有關(guān)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )A.溫度計(jì)能代替玻璃攪拌器，用于攪拌反應(yīng)物B.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1molH2O（l）釋放的熱量都約為57.3kJ C.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)中，讀取混合溶液不再變化的溫度為終止溫度D.某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)生成lmolH2O（1）放出的熱量為52.3kJ，造成這一結(jié)果的原因不可能是所用酸、堿溶液濃度過(guò)大D隨堂小練2、反應(yīng)熱與焓變（1）內(nèi)能：內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響?；瘜W(xué)反應(yīng)之所以會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能（符號(hào)為U）發(fā)生了變化。（2）焓：焓是物質(zhì)所

8、具有的能量，是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，符號(hào)是H。（3）焓變：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為焓變，符號(hào)是AH。數(shù)學(xué)表達(dá)式：H=H（生成物）-H（反應(yīng)物）。常用單位：kJ/mol（或kJmol-1）。（4）焓、焓變與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系放熱反應(yīng)反應(yīng)體系對(duì)環(huán)境放熱，其焓減小H為“-”，即H0，下列說(shuō)法正確的是( )A.反應(yīng)熱是1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B.當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)H0，反應(yīng)吸熱時(shí)H0C.任何條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱D.在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的焓值差決定隨

9、堂小練D（5）化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的原因微觀角度a.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及特點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)變化反應(yīng)物生成物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成能量變化吸收能量放出能量熱效應(yīng)差值b.舉例以1molH2（g）和1mol Cl2（g）在一定條件下反應(yīng)生成2molHCI（g）的能量轉(zhuǎn)化為例圖1-51molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)的反應(yīng)熱，應(yīng)等于生成物分子的化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量（862kJ）與反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量（436kJ+243kJ=679kJ）的差，即放出183kJ的能量。上述分析表明，化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。宏觀角度從物質(zhì)內(nèi)能角度分析，若化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量，則為放熱反應(yīng)。（6） H的計(jì)算方法H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。H=反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量-生成物分子的化學(xué)鍵形成時(shí)釋放的總能量。已知斷裂1molN=N鍵所吸收的能量為946kJ，形成1mol N-H鍵所放出的能量為391kJ，若1mol N2（g）和3molH2（g）完全反應(yīng)生成2mol NH3（g）時(shí)放出的能量為92.2kJ，則斷裂1mol H-H鍵所吸收的能量是（ ）A.436kJ B.433.6kJ C.463kJ D.869kJ牛刀小試A已知：H2（g）+F（g）=2HF（g） H