課件：1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時　　反應(yīng)熱 焓變 上學(xué)期魯科版高中化學(xué)選修四

1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時反應(yīng)熱 焓變學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解反應(yīng)熱和焓變的含義，了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化2理解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的實質(zhì)(重點)3、從反應(yīng)體系能量的升高與降低角度認(rèn)識H的“”與“”反應(yīng)物生成物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成E1 E2E1 E2吸收能量E1釋放能量E2吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化1、由化學(xué)鍵斷裂與形成的變化引起能量變化（微觀角度）能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物總能量生成物總能量釋放能量能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物總能量生成物總能量吸收能量反應(yīng)物總能量 生成物總能量是放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量 生成物總能量是吸熱反應(yīng)反應(yīng)：A + B = C + D高低放熱低高吸熱2

2、、物質(zhì)內(nèi)部具有的能量變化（宏觀角度）常見放熱反應(yīng)1、酸堿中和反應(yīng) 2、燃燒反應(yīng) 3、鋁熱反應(yīng)4、活潑金屬與水、酸的反應(yīng) 5、大多數(shù)化合反應(yīng) 6、由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等。常見吸熱反應(yīng)1、大多數(shù)分解反應(yīng) 2、銨鹽與堿的反應(yīng)。3、以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原反應(yīng) 高溫高溫一、釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)二、吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。C + CO2 = 2CO CO + H2O = CO2 + H25、鹽類的水解4、由穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等。四、在加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？常溫下進(jìn)行的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，如中和反應(yīng)；也可能是吸熱反應(yīng)，如NH4Cl與B

3、a(OH)28H2O的反應(yīng)。加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)，可能是吸熱反應(yīng)，如CCO2 2CO；也可能是放熱反應(yīng)，如CO2 CO2。兩者的區(qū)別是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進(jìn)行，吸熱反應(yīng)必須持續(xù)加熱才能繼續(xù)進(jìn)行。由上可見，反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，而是由反應(yīng)物總能量與生成物總能量的高低決定的。1、下列過程能肯定是放熱反應(yīng)的是( )A燃燒 B分解 C凝華 D溶解2、下列過程要吸收熱量的是( )AA3、下列反應(yīng)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量的是()A氫氣在氧氣中燃燒 B鐵絲在氧氣中燃燒C硫在氧氣中燃燒 D焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)D4、對于放熱反應(yīng)：2H2(g)O2(g)2H2O(l)下列說法正確是(

4、)A產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量B反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D反應(yīng)物H2和O2比產(chǎn)物H2O穩(wěn)定CHOHH2O DCO2CO2B一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1、反應(yīng)熱的定義當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。2、反應(yīng)熱的意義與符號反應(yīng)熱描述的是在一定溫度下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化。反應(yīng)熱通常用符號Q表示。Q為正值，反應(yīng)吸熱， Q為負(fù)值，反應(yīng)放熱。Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1) C為熱

5、容 單位JK-1 , c為比熱單位為kJK-1 kg-13、反應(yīng)熱的計算公式C熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，單位為k，T(k)=t(0c)+273.15環(huán)形玻璃攪拌器 用于測定反應(yīng)熱的儀器4、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱 實驗 溶液溫度/K反應(yīng)熱/J T1 T2NaOH溶液與鹽酸290.4297.3KOH溶液與鹽酸290.3297.2NaOH溶液與硝酸290.5297.4(3) 數(shù)據(jù)處理本實驗中所有一元酸、一元堿溶液的體積均為100mL, 它們的濃度均為1molL-1 。由于是稀溶液，酸、堿溶

6、液的密度近似為1gcm-3,則酸溶液的質(zhì)量m1=100g,堿溶液是質(zhì)量m2=100g,中和后所得溶液的比熱為4.18kJK-1 Kg-1 。5.77kJ（4）計算Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1) 5.77kJ（1）步驟 課本P3 (2)實驗記錄理論值57.3kJmol-1Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ（4）計算原理是三個中和反應(yīng)的實質(zhì)都是 H+ + OH- =H2O 三個實驗中所有溶液的體積相同，溶液中的H+、OH-的濃度也相同三個中和反應(yīng)都是在室溫下進(jìn)行（5）

7、結(jié)論：上述三個中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同(5)反應(yīng)熱測定實驗中應(yīng)特別注意以下幾點：操作時動作要快，盡量減少熱量散失；用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；實驗中使用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。 酸堿的量要準(zhǔn)確：nCVa、濃度要越精確越好 b、量體積的容器越精確越好，最好用移液管重復(fù)實驗2-3次，取其平均值，以減少誤差。測定中和熱時不能用濃酸或濃堿，因為濃酸或濃堿溶于水時一般要放熱，使所得反應(yīng)熱數(shù)值偏大。酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用強酸、強堿的稀溶液；測定中和熱時不能用弱酸或弱堿，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，且弱酸或弱堿電離時要吸收熱量，使所得反應(yīng)熱數(shù)值偏小。(6) 導(dǎo)致測定誤差的因素求算

8、出的中和熱是否接近57.3 kJmol1，取決于溶液的濃度、溶液的體積及溫度的變化。引起中和熱測定有較大誤差的因素主要有：溶液濃度不準(zhǔn)確； 溶液量取不準(zhǔn)確；隔熱較差； 室溫太低；溫度未讀取到最高點等。5中和熱概念在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 液態(tài)H2O，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。中和熱為57.3kJ/mol 。6、中和反應(yīng)的反應(yīng)熱只要時發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱都可稱為中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。弱酸與堿或酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol(l),由于弱酸或弱堿電離吸熱，放出的熱量小于57.3kJ/mol . 二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓：符號H ，單位Jmol-1或kJmol-1用來描述物質(zhì)具有

9、的能量的物理量。3、焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系在等壓條件下，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于反應(yīng)熱。2、焓變：符號H ，單位Jmol-1或kJmol-1生成物的總焓（能量）與反應(yīng)物總焓（能量）之差。4、表達(dá)式 H = Q p （等壓條件下的反應(yīng)熱） H = H(生成物） H（反應(yīng)物）5、意義 常用焓變來描述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱H0 或H為“ + ”，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)吸大放小6、記憶反應(yīng)物生成物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成E1 E2 反應(yīng)吸收能量E1 E2 反應(yīng)放出能量吸收能量E1釋放能量E2三、化學(xué)鍵斷裂與焓變（微觀角度）H0 能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物生成物反應(yīng)：

10、A + B = C + D高低放熱低高吸熱四、物質(zhì)內(nèi)部具有的能量變化（宏觀角度）H0 或H為“+”釋放能量吸收能量H0 化學(xué)計量數(shù)和反應(yīng)熱H的數(shù)值可以同時擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)。反應(yīng)逆向進(jìn)行，H改變符號，數(shù)值不變 。1、熱化學(xué)方程式的書寫步驟寫出正確的化學(xué)方程式注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s，l, g, aq分別表示固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，水溶液中溶質(zhì)）在方程式右邊注明H的符號、數(shù)值 和單位kJmol-1（H為“+”，為吸熱反 ; H為“”，為放熱反應(yīng)）指明反應(yīng)時的溫度和壓強。若是在25 、101 kPa下進(jìn)行的反應(yīng)，可不注明。熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù) 。只表示物質(zhì)的量，不表示粒子數(shù)

11、目。2、注意思考題2為什么書寫熱化學(xué)方程式時要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)？答反應(yīng)熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，即狀態(tài)不同，產(chǎn)生的熱效應(yīng)不同。例如水蒸氣和液態(tài)水的能量不同五、熱化學(xué)方程式能把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時表示出來的化學(xué)方程式，叫熱化學(xué)方程式。寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C(s) + O2(g) = CO2(g) H= -393.5kJmol-1 1、碳還原2mol氧化鐵,吸收468.2 kJ熱量。3、稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時放出57.3 kJ熱量。2Fe2O3(s)+3C(s)= 3CO2(g) +4Fe(s) H=+468.2kJmol-11/2H2SO

12、4(aq)NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)H2O(l)；H57.3kJmol1 2、1mol碳完全燃燒放出393.5 kJ熱量。Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ（4）計算原理是三個中和反應(yīng)的實質(zhì)都是 H+ + OH- =H2O 三個實驗中所有溶液的體積相同，溶液中的H+、OH-的濃度也相同三個中和反應(yīng)都是在室溫下進(jìn)行（5）結(jié)論：上述三個中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同5中和熱概念在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 液態(tài)H2O，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。中和熱為57.3kJ/mol 。6、中

13、和反應(yīng)的反應(yīng)熱只要時發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱都可稱為中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。弱酸與堿或酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol(l),由于弱酸或弱堿電離吸熱，放出的熱量小于57.3kJ/mol . Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ1mol/L100mL 稀鹽酸與1mol/L100mLNaOH溶液反應(yīng)放出的熱量（5）中和熱計算(生成1molH2O)（4）反應(yīng)熱計算(生成0.1molH2O)Q = 57.7kJmol-1燃燒熱 25 、101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的

14、燃燒熱。單位為kJmol1 （1）燃燒熱是反應(yīng)熱中的一種具體表現(xiàn)形式，Q為負(fù)值 （2）25 、101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物 （3）燃燒熱通常是由實驗測得的一、正確理解燃燒熱1反應(yīng)條件：25 和101 kPa(書中給出的燃燒熱數(shù)值均為此條件下測得)。2可燃物用量：1 mol純物質(zhì)。例如，C8H18燃燒的熱化學(xué)方程式為2C8H18(l)25O2(g)16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJmol1。C8H18的燃燒熱為5518 kJmol1，而不是11036 kJmol1。3“完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物”是指完全燃燒時，下列元素要生成對應(yīng)的氧化物：CCO2、H

15、H2O(l)。SSO2例如，C燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(s) O2(g)CO(g) H110.5 kJmol1C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1則C的燃燒熱為393.5 kJmol1, 而不是110.5 kJmol1。在298K時，1molH2(g)和 0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(l) 放熱285.8kJ，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可寫為：在298K時，2molH2(g)和 1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l) 放熱571.6kJ，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可寫為：2H2(g) + O2(g) =2H2O(l) H (298K)= -571.6kJmol-

16、1在298K時，2molH2(g)和 1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)放熱483.6kJ，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可寫為：2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H (298K)= -483.6kJmol-1已知在298K時，H2(g)的中和熱為285.8kJmol-1，寫出1molH2O(l)分解的熱化學(xué)方程式：1、下列說法正確的是 ( )A、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量來源于對反應(yīng)的加熱B、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)生能量變化。C、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)2、下列反應(yīng)中反應(yīng)物總能量小于生成物總能量的是()AFe粉與硫粉混合加熱B

17、常溫下將氫氧化鋇晶體與氯化銨粉末混合反應(yīng)C將鐵片投入到稀硝酸溶液中DAl粉與NaOH溶液反應(yīng)B當(dāng)堂測試B 3以1 mol H2與1 mol Cl2反應(yīng)生成2mol HCl時放出184.6 kJ的熱量，此反應(yīng)過程的能量變化可表示如下：(1)化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量,吸收的總能量為679 kJ。(2)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量釋放的總能量為862 kJ。(3)反應(yīng)熱的計算：862 kJ679 kJ183 kJ，即放出183 kJ的能量。4、下列說法正確的是（ ）A、在一個確定的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總焓與反應(yīng)產(chǎn)物的總焓一般不同B、在一個確定的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總焓一定高于反應(yīng)產(chǎn)物的總焓C、化學(xué)反應(yīng)的

18、焓變就是反應(yīng)熱 D、對于H 0的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的總焓大反應(yīng)產(chǎn)物的總焓，為放熱反應(yīng)5、下列說法正確的是（ ）A、焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化B、當(dāng)反應(yīng)放熱時H 0，反應(yīng)吸熱時H0C、 在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D、一個化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時，反應(yīng)放熱，H為“”AD下列反應(yīng) 6、中和熱測定實驗中，下列操作一定使測定結(jié)果偏低的是 （雙選題） （ ）A量筒量取所用藥品BNaOH溶液在倒入小燒杯中時，有少量的濺出C量熱計的保溫材料質(zhì)量高D測量HCl溶液溫度時的溫度計未用水洗，則用來測NaOH溶液的溫度 7、在進(jìn)行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是 ()A反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度要相同B測量溶液的溫度計要一直插在溶液中C為了使反應(yīng)均勻進(jìn)行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D為了使反應(yīng)更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量B DC解析分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準(zhǔn)確5、 50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填