化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1 反應(yīng)熱

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)反應(yīng)熱第一章第一節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能辨識化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，能解釋化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)。2、知道反應(yīng)熱、中和熱的概念及測定方法。3、能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡單計(jì)算。有新物質(zhì)生成原子重新組合的過程舊鍵的斷裂和新鍵的形成從物質(zhì)的角度：從微粒的角度：從化學(xué)鍵的角度：從能量的角度:釋放或貯存能量的過程化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì):舊知鞏固破壞1mol化學(xué)鍵所吸收的能量1.內(nèi)能：2.鍵能：3.能量越

,物質(zhì)越穩(wěn)定(“高”或“低”)

鍵能越

,物質(zhì)越穩(wěn)定(“大”或“小”)知識回顧任何一種物質(zhì)都具有一定的能量，這種能量稱為內(nèi)能。低大(或形成1mol化學(xué)鍵所放出的能量)。熱能電能光能------我們知道：一個化學(xué)反應(yīng)過程中，除了生成新物質(zhì)外，還有------能量變化（通常）【知識回顧】：根據(jù)反應(yīng)體系在化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放還是吸收的熱量，將反應(yīng)分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)回顧1、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)？2、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng)？回顧燃料的燃燒(包括物質(zhì)的自燃和緩慢氧化)；中和反應(yīng)；金屬與水、酸或堿的反應(yīng)；鋁熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl；C、H2、CO作還原劑的一些反應(yīng)(需要持續(xù)加熱或高溫的反應(yīng))；固態(tài)銨鹽與堿碳酸氫鈉與鹽酸溶液的反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)吸熱反應(yīng)：E生(總)

E反(總)）放熱反應(yīng)：E生(總)

E反(總)從宏觀物質(zhì)角度：從微觀鍵能角度：放熱反應(yīng)：反應(yīng)物總鍵能（E吸）

生成物總鍵能（E放）吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總鍵能(E吸)

生成物總鍵能（E放）＞＜<

>反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程反應(yīng)物分子生成物分子能量反應(yīng)過程反應(yīng)物分子生成物分子能量反應(yīng)過程吸、放熱反應(yīng)的宏觀與微觀解釋

利用化學(xué)反應(yīng)中熱量的釋放或吸收有利于改善我們的生活環(huán)境，提高我們的生產(chǎn)效率。即熱飯盒能讓我們隨時吃到熱的飯菜?！舅伎肌磕壳笆忻嫔系摹凹礋犸埡小?，其原理是在飯盒底部有兩層，一層存放水，另一層存放鎂和鐵的混合物（發(fā)熱包）。使用時打開隔離層，即發(fā)生以下反應(yīng)：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑。發(fā)熱包中成份的含量是否需要控制，為什么？發(fā)熱包中有效成份含量過少，放熱不足，含量過多占用空間，且有安全隱患。那么，在實(shí)際應(yīng)用中，該如何控制發(fā)熱包成份的含量？人們在研究化學(xué)反應(yīng)的能量時，該如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量呢?反應(yīng)熱焓變1.反應(yīng)熱與焓變（1）體系與環(huán)境

被研究的物質(zhì)系統(tǒng)與體系相互影響的其他部分體系：環(huán)境：例如：研究物質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)，溶液就是體系，而盛放溶液的燒杯以及溶液之外的空氣等便是環(huán)境。體系敞開體系密封體系隔離體系與環(huán)境既有能量交換，也有物質(zhì)交換。與環(huán)境只有能量交換，沒有物質(zhì)交換。與環(huán)境既沒有能量交換，也沒有物質(zhì)交換。(以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例)環(huán)境體系體系與環(huán)境示意圖環(huán)境——如盛溶液的試管和溶液之外的空氣等看做環(huán)境。體系——試管中的鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個反應(yīng)體系，又稱系統(tǒng)。（2）體系與環(huán)境的熱量交換——反應(yīng)熱①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)，簡稱反應(yīng)熱。指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，使反應(yīng)體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度相等。P41.反應(yīng)熱與焓變①焓(H)：

.②焓變(△H)：

單位:是一個與內(nèi)能有關(guān)的物理量③

計(jì)算表達(dá)式：ΔH=即：恒壓下的焓變=反應(yīng)熱常用焓變表示反應(yīng)熱[可理解為體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和]在恒壓下的反應(yīng)熱即為該反應(yīng)的焓變常用kJ/mol或kJ·mol-1閱讀課本P6—2.反應(yīng)熱與焓變，找到下列問題的答案H(生成物)－H(反應(yīng)物)

(宏觀上)1.反應(yīng)熱與焓變(2)焓和焓變體系能量降低?H＜0?H＞0體系能量升高放熱反應(yīng)：?H＜0吸熱反應(yīng)：?H＞0舊鍵斷裂—

吸收能量新鍵形成—

放出能量===679kJ/mol=862kJ/molH

=679kJ/mol－862kJ/mol=－183kJ/mol反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和請觀察P7頁圖1-5ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol431kJ/mol×2或，ΔH=E吸收－E放出以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)為例，從微觀角度理解焓變的實(shí)質(zhì)④反應(yīng)熱的計(jì)算或，ΔH=E吸收－E放出宏觀微觀即，ΔH=E生成物－E反應(yīng)物ⅰ.ΔH=生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量ⅱ.ΔH=反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和生成物反應(yīng)物生成物反應(yīng)物1.反應(yīng)熱與焓變(2)焓和焓變小結(jié)①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。③恒壓下的焓變=反應(yīng)熱一、反應(yīng)熱焓變④反應(yīng)熱(焓變)的表示方法——△H為“

+”或ΔH＞0放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)體系溫度升高反應(yīng)體系溫度降低“－

”——△H為或ΔH＜0⑤反應(yīng)熱的計(jì)算ΔH=E吸收－E放出宏觀微觀ΔH=E生成物－E反應(yīng)物(ΔH=反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和)②焓：與內(nèi)能有關(guān)的物理量1.下列說法正確的是A.吸熱反應(yīng)使環(huán)境的溫度升高B.當(dāng)反應(yīng)放熱時ΔH＞0，反應(yīng)吸熱時ΔH＜0C.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，ΔH＜0D.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)趁熱打鐵√2.CO(g)與H2O(g)反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.1molCO(g)和1molH2O(g)具有的總能量大于

1molCO2(g)和1molH2(g)具有的總能量C.該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行D.1molCO2(g)和1molH2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ熱量√趁熱打鐵3、1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2(g)，需吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol。4、拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為：

，1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為：

。＋131.5－92kJ/mol－30.67kJ/mol△H=436×3＋946×1－391×6=－92kJ/mol△H`=－92kJ/mol×1/3=

－30.67kJ/mol趁熱打鐵(提示1:3H2+N22NH3)(提示2:H2+1/3N22/3NH3)5.已知：298K時，相關(guān)物質(zhì)的相對能量如圖所示，請計(jì)算下列反應(yīng)的焓變△HC2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)4H2(g)+2CO(g)C2H4(g)+2H2O(g)趁熱打鐵?H=(-110)×4+3×0-[-84+2×(-393)]=+430KJ/molΔH=E生成物－E反應(yīng)物?H=(-242)×2+52-[0+2×(-110)]=-212KJ/mol6、已知：1mol硅晶體中含有2molSi-Si鍵，1molSiO2晶體中含有4molSi-O鍵，試計(jì)算2molSi完全燃燒時的?H=

?；瘜W(xué)鍵Si-SiSi-OO=ON-HH-H鍵能(KJ/mol)176.0460.0494.0390.8436.0-1988.0KJ/molSi+O2==SiO2?H=176.0×2+494.0—4×460.0==—994KJ/mol趁熱打鐵7.某試管中盛有Al粉和稀鹽酸，下列有關(guān)說法不正確的是（）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),反應(yīng)體系向環(huán)境中釋放熱量，ΔH＜0D、Al與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)測量A×√趁熱打鐵測量儀器量熱計(jì)2.反應(yīng)熱及其測定在反應(yīng)前后，如果環(huán)境的溫度沒有變化，則反應(yīng)放出的熱量就會使體系的溫度升高，這時可以根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱。

哪些數(shù)據(jù)可以幫助我們測出反應(yīng)熱呢？我們怎樣將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為熱量的變化呢？

下面我們以中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定來了解反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的獲得。?思考與討論?【溫馨提示】Q＝cm△tQ：反應(yīng)放出的熱量。C：反應(yīng)混合液的比熱容，為常數(shù)。

m：反應(yīng)混合物液的總質(zhì)量

△t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。【實(shí)驗(yàn)探究】：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1.實(shí)驗(yàn)原理：Q＝mcΔtm:體系總質(zhì)量；c:體系比熱容；

Δt:反應(yīng)前后體系溫差使反應(yīng)物混合均勻,充分接觸(操作：上下移動)減少熱量的散失減少熱量的散失

思考：該實(shí)驗(yàn)中，玻璃攪拌器換成鐵制或者銅制的攪拌器行不行？用簡易量熱計(jì)測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)前后的溫度Δt。測量反應(yīng)前后體系溫度反應(yīng)容器起保溫作用2.實(shí)驗(yàn)裝置：P5-6不行

在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行?！竞喴琢繜嵊?jì)】老教材？3.實(shí)驗(yàn)步驟：量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，倒入內(nèi)筒，蓋上杯蓋，測溫并記錄；洗凈溫度計(jì)并擦干，備用①

測鹽酸溶液初始溫度：②

測氫氧化鈉溶液初始溫度：另取一量筒，量取50mL0.55mol·L－1氫氧化鈉，測溫并記錄；③

取兩次溫度的平均值記為反應(yīng)前體系溫度t1（1）反應(yīng)物溫度的測量（t1）（2）反應(yīng)后體系溫度的測量（t2）將酸堿溶液迅速混合，用玻璃攪拌器輕輕攪動溶液，準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為t2（3）重復(fù)以上步驟2次【實(shí)驗(yàn)探究】：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定問題一：能否更換溫度計(jì)？不能，會存在儀器誤差問題二：能否測完酸后直接測量堿的溫度？不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失問題三：為什么堿的濃度稍大于酸？堿過量，保證酸完全反應(yīng)4.數(shù)據(jù)處理：P5-6溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃鹽酸NaOH平均值溫差平均值125.025.2____28.5________224.925.1____28.3____325.625.4____29.0____25.125.025.53.43.33.53.4假設(shè)中和后溶液密度近似為1g·cm－3，中和后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，則根據(jù)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出：該反應(yīng)放出的熱量

Q=mcΔt≈

kJ，1.42則，生成

1molH2O時放出的熱量為

kJ。56.8【實(shí)驗(yàn)探究】：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定ΔH＝

－Q0.025kJ/mol(50+50)×4.18×10－3×3.44.數(shù)據(jù)處理：溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃鹽酸NaOH平均值溫差平均值125.025.2____28.5________224.925.1____28.3____325.625.4________25.125.025.53.43.3【實(shí)驗(yàn)探究】：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定29.84.3若有數(shù)據(jù)偏差太大，應(yīng)舍棄該數(shù)據(jù)3.35大量實(shí)驗(yàn)測得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時，放出57.3kJ熱量。你知道嗎深度思考(1)實(shí)驗(yàn)中為何選用的是0.55mol·L－1NaOH溶液？(2)若用0.55mol·L－1KOH溶液代替，對結(jié)果會產(chǎn)生影響嗎？堿過量，保證酸完全反應(yīng)無影響。因?yàn)閺?qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)時放出的熱量是相同的，與用KOH溶液還是NaOH溶液無關(guān)。(3)酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？【提示】減少熱量損失(4)用濃硫酸代替鹽酸對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？

用醋酸代替鹽酸對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？

用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液測定，對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？濃硫酸稀釋放熱，數(shù)值偏大醋酸電離吸熱，數(shù)值偏小生成BaSO4沉淀，會多放出部分熱量，數(shù)值偏大深度思考(4)若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成(沉淀、難電離物質(zhì)等)，這部分反應(yīng)熱不屬于中和熱。(3)特別地，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(1)

必須是稀溶液,如濃硫酸稀釋或NaOH固體溶解時放熱；(2)以生成1molH2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)記住一般地，酸、堿濃度：C(H+)≤1mol/L或C(OH—)≤1mol/L中和熱稀溶液中,酸與堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O(l)時釋放的熱量稱中和熱。歸納總結(jié)提高中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定準(zhǔn)確度的措施①酸、堿溶液選用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液；②為保證鹽酸被完全中和，堿的濃度應(yīng)稍大。①酸堿溶液混合要迅速，防止熱量散失②在測量反應(yīng)混合液的溫度時，記錄最高溫度值（1）原理方面：（2）操作方面：（3）儀器方面：①不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌器使用；玻璃攪拌器應(yīng)上下移動。②應(yīng)使用玻璃攪拌器，不能用金屬質(zhì)攪拌器代替。友情提示對于定量實(shí)驗(yàn)，均需重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，取2~3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn)中，溫度數(shù)據(jù)至少要測量、記錄6次（一次實(shí)驗(yàn)測3個數(shù)據(jù)，至少重復(fù)2次）選用數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時，相差太大的數(shù)據(jù)應(yīng)舍棄環(huán)形玻璃攪拌棒僅在反應(yīng)熱測定這一實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)和使用趁熱打鐵1.在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A.使用玻璃攪拌器是為了使反應(yīng)物混合均勻，減小實(shí)驗(yàn)誤差B.為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與容器底部接觸C.用50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液與50mL0.50mol·L－1的鹽酸反應(yīng)，

測得的反應(yīng)熱數(shù)值偏大D.在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)√2、50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH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(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)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“偏大”

“偏小”“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

(填“相等”“不相等”)，所求中和熱

(填“相等”“不相等”)，簡述理由：

。（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會

；(填“偏大”“偏小”“無影響”)若所用NaOH溶液因吸收CO2已少量變質(zhì)，則該NaOH溶液耗酸量

(填“改變”“不變”)，對中和熱的測定有無影響？玻璃攪拌器減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏小不等相等

因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量，與酸堿的用量無