1.1.1化学反应的反应热 课件 (共23张PPT)2022-2023学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

(共23张PPT)
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应的反应热
1、认识化学能可以转化为热能，并能解释化学变化、能量变化的本质。
学习目标
2、知道体系与环境、反应热的概念。
3、通过中和反应的反应热测定实验，明确反应热测定的原理、方法和注意事项。 (重点)
1.体系与环境
人为划定的研究对象(物质系统)称为 ，体系以外的其他部分称为
。
体系
环境
2.定性认识化学反应的能量转化
(1)吸热反应和放热反应
通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化，依据化学反应中能量的转化对化学反应分类：
化学反应
(2)常见的吸热反应和放热反应
放热反应：①大多数 反应；②所有的 反应；③___________反应；④较活泼金属与酸的反应；⑤活泼金属与H2O的反应；⑥铝热反应；⑦缓慢氧化反应。
吸热反应：①大多数 反应；②Ba(OH)2·8H2O与 的反应；③C和 的反应；④少数化合反应。
化合
燃烧
酸碱中和
分解
NH4Cl
CO2或H2O(g)
联想质疑
通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收，而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的。那么，应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量？通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗？
铝粉与铁的氧化物反应（放热）
氯化铵与氢氧化钙的反应（吸热）
如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？
问题一：
一、化学反应的反应热
意义：
定量地描述化学反应释放或吸收的热能
定义：
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 。
符号：
Q
规定：
Q＞0 反应吸热
Q＜0 反应放热
正误判断
(1)反应产物的总能量一定低于反应物的总能量(　　)
(2)反应热的大小与反应物和反应产物的能量有关(　　)
(3)化学反应放热还是吸热与反应条件(是否需要加热等)无关(　　)
(4)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(　　)
×
√
√
×
应用体验
1.有下列反应：①氧化钙与水反应　②碳酸氢钠受热分解　③硫酸与氢氧化钠溶液混合　④燃烧煤炭取暖　⑤钠与水反应　⑥胆矾受热失去结晶水，其中为吸热反应的是 ，为放热反应的是 。
②⑥
①③④⑤
2.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。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、S—F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发生下列反应：
S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热Q＝ ，该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
－1 220 kJ
放热
归纳总结
反应热与化学键的关系
Q＝ΔE1－ΔE2
Q＝Σ反应物键能－Σ反应产物键能
注：键能是断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量。
用什么方法可以获得一个化学反应的反应热呢？
问题二：
1.反应热的数值可以通过实验测得。
2.反应热的数值也可以通过理论计算求得。
热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。
中和热的测定
盖斯定律
用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？
问题三：
思考：
如果知道体系的热容，如何计算体系吸收或放出的热量？
热容和比热
在不发生化学反应和物质聚集状态变化的条件下,物质吸收热量，温度升高时,温度每升高1K所吸收的热量称为该物质的热容,用符号C表示。热容的单位是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。比热的单位是KJ·K-1·kg-1 。常温下,液态水的比热为4.18KJ·K-1·kg-1。
资料在线
反应热的实验测定仪器和原理
1.仪器
2.原理
量热计
Q=-C（T2-T1）
表示体系的热容（J·K-1）
反应前体系热力学温度（K）
反应后体系热力学温度（K）
内筒反应容器
外筒保温作用
活动探究
测定中和反应的反应热
1.向量热计内筒中加入1.0 mol·L-1的盐酸100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。
2.向250 mL的烧杯中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液100 mL，调节其温度与量热计中盐酸的温度相同。
3.快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。
4.近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。
2.在实验室中有玻璃搅拌器和金属搅拌器,在进行测定反应热的实验时应选择哪种搅拌器
1. 在第三步操作中快速将烧杯总的盐酸倒入量热计的目的是什么？
防止热量散失
交流研讨
应选用玻璃搅拌器。因为金属是热的良导体而玻璃不是,选用金属搅拌器会增大反应过程中热量的散失,造成实验误差。
(4)实验数据的处理
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。
换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O的反应热：
Q＝ kJ。
－0.836(T2－T1)
特别提醒　大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。
知识扩展
中和热：
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。
有11.2 g KOH(相对分子质量56)的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应,放出11.46 kJ的热量,则该反应的中和热为 。
迁移应用
57.3KJ
下面三个反应的反应热相同吗？
实验 溶液温度 反应热/J
T1 T2
NaOH溶液与盐酸反应
KOH溶液与盐酸反应
NaOH溶液与硝酸反应
T2-T1相同
相同
为什么三个反应的热效应相同
交流研讨
2.所用溶液的体积相同，溶液中H＋和OH－的浓度相同，即H＋和OH－的量相同。
1.反应的实质相同：H+ + OHˉ== H2O
3.反应温度的变化值相同。
(5)实验注意事项
①、选用强酸、强碱的稀溶液。若用强酸或强碱的浓溶液，由于浓酸和浓碱混合时有因稀释而产生的热效应，造成测得的反应热的值偏大；
若用弱酸或弱碱，由于弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，电离需要吸热，会导致测得的反应热的值偏小。
②、要使用同一支温度计，且测定一种溶液后必须洗净并用滤纸擦干，以便于下次测量，这是因为不同温度计产生的系统误差不同。
③、实验动作要快，隔热和保温效果要好，以减少热量损失。
④、中和反应反应热数值为57.3kJ·mol－1 ,测定时与强酸强碱的用量无关。
正误判断
(1)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量为57.3 kJ(　　)
(2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关(　　)
(3)在中和反应反应热的测定实验中，将50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入量热计中(　　)
×
√
×