1.1.1 反應(yīng)熱及其測(cè)定（課件）-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)同步教學(xué)精講精練（人教版2019選擇性必修1）

課時(shí)1反應(yīng)熱及其測(cè)定第一節(jié)反應(yīng)熱反應(yīng)熱的概念01反應(yīng)熱的測(cè)定02中和熱03飛機(jī)飛得高，全靠燃油燒，來(lái)回狂飛幾千里，熱量獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。飛機(jī)的運(yùn)行動(dòng)力來(lái)源于航空燃油的燃燒，不同燃料燃燒放出的熱量不同，我們?nèi)绾味康孛枋鲞@些過(guò)程中的熱量變化呢？新課導(dǎo)入在化學(xué)反過(guò)程中，物質(zhì)變化的同時(shí)，一定伴隨著能量變化。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)必修二選擇性必修1如何定量描述反應(yīng)吸收或釋放的能量呢？新課導(dǎo)入PART01反應(yīng)熱的概念

目前市面上的“即熱飯盒”，其原理是在飯盒底部有兩層，一層存放水，另一層存放是焙燒硅藻土、鐵粉、鋁粉、氯化鈣、生石灰、碳酸鈉等（發(fā)熱包主要成分）。使用時(shí)打開(kāi)隔離層，即發(fā)生以下反應(yīng)：CaO+H2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3

?；瘜W(xué)能熱能如何定量描述?通過(guò)熱成像儀直觀感受感受中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

環(huán)境∶與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。體系：在熱學(xué)中，體系是與周?chē)渌糠謪^(qū)分開(kāi)來(lái)的根據(jù)需要所研究的對(duì)象。如我們可蔣鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個(gè)反應(yīng)體系，簡(jiǎn)稱體系（又稱系統(tǒng)）體系與環(huán)境之間存在物質(zhì)交換或能量交換

1.認(rèn)識(shí)體系和環(huán)境（以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例）有反應(yīng)熱的概念反應(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，用ΔH表示。等溫：指化學(xué)反應(yīng)發(fā)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)前后體系的溫度相等。有反應(yīng)熱的概念PART02反應(yīng)熱的測(cè)定保溫杯式量熱計(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)熱現(xiàn)代量熱計(jì)簡(jiǎn)易量熱計(jì)量熱計(jì)簡(jiǎn)介使反應(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)容器減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。量熱計(jì)簡(jiǎn)介信息：⑴熱量的計(jì)算公式：Q=cmΔt；⑵已知水的比熱容c=4.18J/(g·℃)。問(wèn)題4：測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，需要測(cè)定哪些數(shù)據(jù)？鹽酸和NaOH溶液的質(zhì)量反應(yīng)后體系的最高溫度鹽酸和NaOH溶液的起始溫度（取平均值）mΔt反應(yīng)熱的測(cè)定

0.50

mol/L的鹽酸

0.55

mol/L氫氧化鈉溶液簡(jiǎn)易量熱計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、溫度計(jì)、玻璃攪拌器【實(shí)驗(yàn)試劑】【實(shí)驗(yàn)儀器】反應(yīng)熱的測(cè)定（1）反應(yīng)物溫度的測(cè)量。

①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開(kāi)杯蓋，倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，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。

②用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH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）。反應(yīng)熱的測(cè)定（2）反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量。

打開(kāi)杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，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______溫度記為反應(yīng)后體系的溫度（t2）。（3）重復(fù)上述步驟（1）至步驟（2）兩次。最高圖1-3簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖反應(yīng)熱的測(cè)定【數(shù)據(jù)處理】（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的______記為反應(yīng)前體系的溫度（t1）。計(jì)算溫度差（t2-t1），將數(shù)據(jù)填入下表。平均值實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃（t2-t1）/℃123反應(yīng)熱的測(cè)定（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。③生成1molH2O時(shí)放出的熱量為kJ反應(yīng)熱的測(cè)定二、中和熱的定義大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出的熱量。PART03中和熱為什么要強(qiáng)酸/強(qiáng)堿？弱酸/弱堿的電離，吸熱為什么要稀溶液？濃溶液混合放熱只生成1molH2O若生成BaSO4等沉淀，放熱(4)濃酸和濃堿溶液稀釋會(huì)放熱，中和熱偏大(3)弱酸弱堿電離吸熱，中和熱偏小(1)中和熱與酸、堿的用量無(wú)關(guān)。(2)不是所有的中和反應(yīng)放出的熱都叫中和熱中和熱HClNaOHHNO3Ba(OH)2??H2SO4HNO3NH3·H2OBa(OH)2CH3COOHNaOH×××【課堂評(píng)價(jià)1】在25℃和101kPa下，下列組合的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，能放出57.3kJ的熱量打“√”。問(wèn)題1：稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，能放出57.3kJ的熱量；濃的溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，放出熱量是57.3kJ嗎？【思考與討論】問(wèn)題1：稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，能放出57.3kJ的熱量；濃的溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，放出熱量是57.3kJ嗎？1．中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定原理的理解

(1)中和反應(yīng)的對(duì)象為酸、堿的稀溶液。這是因?yàn)闈馑岷蜐鈮A相互混合時(shí)因稀釋會(huì)放出熱量，中和熱數(shù)值大于57.3kJ·mol－1。

【思考與討論】HClNaOH?HNO3Ba(OH)2?

(2)中和熱(在25℃、101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O放出的熱量)與參加反應(yīng)的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的種類(lèi)、用量無(wú)關(guān)。問(wèn)題2：不同的強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，中和熱都是57.3kJ·mol－1，說(shuō)明什么呢？【思考與討論】(3)若測(cè)定硫酸與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)熱，則所測(cè)ΔH偏小，即中和熱數(shù)值大于57.3kJ·mol－1，這主要是因?yàn)锽a2＋和SO42-生成難溶物BaSO4也會(huì)放出熱量。H2SO4Ba(OH)2×問(wèn)題3：為什么H2SO4與Ba(OH)2稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O，放出熱量不是57.3kJ？【思考與討論】

(4)弱酸或弱堿在溶液中不能完全電離，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，繼續(xù)電離并吸收熱量，所以它們的中和熱數(shù)值小于57.3kJ·mol－1。例如：利用同樣的方法測(cè)定氨水與鹽酸、NaOH溶液與醋酸的反應(yīng)熱，則所測(cè)ΔH>－57.3kJ·mol－1。CH3COOHNaOHHNO3NH3·H2O××問(wèn)題4：為什么CH3COOH與NaOH、HNO3與NH3·H2O的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O，放出熱量不是57.3kJ？【思考與討論】誤區(qū)一：大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kpa下強(qiáng)酸稀溶液與強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出57.3kJ的熱量弱酸弱堿稀溶液，因?yàn)殡婋x吸熱，故生成1molH2O放熱<

57.3kJ強(qiáng)酸強(qiáng)堿濃溶液，因?yàn)橄♂尫艧?，故生?molH2O放熱>57.3kJ【拓展提升】誤區(qū)二裝置絕熱效果不好本實(shí)驗(yàn)最好在絕熱條件下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)裝置中的碎紙條或碎泡沫塑料等填充不滿會(huì)導(dǎo)致隔熱效果不好,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)值影響較大。誤區(qū)三誤認(rèn)為中和熱與反應(yīng)的酸堿用量有關(guān)實(shí)驗(yàn)中通常選用50mL鹽酸和50mLNaOH溶液反應(yīng),根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后溫度變化可求出中和熱,酸堿用量多雖然放出熱量多,但對(duì)中和熱沒(méi)有影響?！就卣固嵘俊菊n堂小結(jié)】1.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57.3kJC.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隨堂演練2．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出稀鹽酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為52.3kJ，造成這一結(jié)果的原因不可能是的是(

)A．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差B．用量筒量取鹽酸時(shí)仰視讀數(shù)C．分多次將NaOH溶液倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒中D．用測(cè)量鹽酸的溫度計(jì)直接測(cè)定NaOH溶液的溫度B隨堂演練3.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C.實(shí)驗(yàn)(c)中將玻璃攪