1.1 第1课时　化学反应的反应热 课件(共28张PPT)-高中化学鲁科版选择性必修第一册

(共28张PPT)
第1课时　化学反应的反应热
第1章　第1节　
1.了解反应热的概念，能正确判断吸热反应和放热反应。
2.知道通过实验可定量测定反应热，掌握中和反应反应热测定的实验及注意事
项(重、难点)。
学习目标
化学反应的反应热
一
1.体系与环境
环境：体系以外的其他部分
体系：人为划定的研究对象(物质系统)
物质交换
热量交换
热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递能量
2.吸热反应和放热反应
化学上把最终表现为吸收热量的化学反应叫作吸热反应，
把最终表现为释放热量的化学反应叫作放热反应。
常见的放热反应
常见的吸热反应
金属与酸、水的反应；
燃烧反应；中和反应；
多数化合反应；
缓慢氧化反应；
铝热反应
Ba(OH)2和NH4Cl的反应；
HCl和NaHCO3的反应；
C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应；
大多数分解反应
3.反应热
(2)表示方法
(1)反应热的概念
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。
反应吸热时Q取正值，即Q＞0；反应放热时Q取负值，即Q＜0。
符号：Q
思考交流
1.科学家规定Q取正值或负值的依据是什么？
答案　吸热反应：反应物 反应产物，体系的能量增大，故Q取正值；
放热反应：反应物 反应产物，体系的能量减小，故Q取负值。
思考交流
2.有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是____________(填序号，下同)，属于吸热反应的是________。
③④⑥⑦⑧
①②⑤
思考交流
3.下列四个选项中，表示吸热反应的是
√
图像法判断吸热反应与放热反应
吸热反应：E(反应物)0
放热反应：E(反应物)>E(反应产物)，Q<0
思考交流
4.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。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键、
S—F键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发生反应：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热Q＝___________，该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
－1 220 kJ
放热
反应物断裂化学键时吸收的总能量为280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ，1个SF6分子中有6个S—F键，形成化学键释放的总能量为330 kJ×6＝
1 980 kJ，显然该反应为放热反应，Q＝－(1 980－760) kJ＝－1 220 kJ。
反应热与化学键的关系
归纳总结
Q＝ΔE1－ΔE2
测定中和反应的反应热
二
1.反应热数值的获得方法
思考：如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量？
实验测得
理论计算
用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支——
热化学
2.反应热测定的方法和装置
(1)测定反应热的仪器——量热计
温度计：测量反应前后体系的温度
搅拌器：
使反应充分进行、保持体系的温度均匀
外筒：保温作用
内筒：反应容器
反应物
(2)测定方法
将反应物加入内筒并搅拌使之迅速反应，测量反应前后溶液温度的变化值。
Q＝－C(T2－T1)
(3)计算公式
C：溶液及量热计的热容
T1：反应前体系的温度
T2：反应后体系的温度
3.实验探究——中和反应的反应热的测定
(1)实验原理
酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量。
换算成生成1 mol H2O(l)放出的热量。
公式：Q＝－c·m·ΔT＝－CΔT
c：比热容
m：酸碱溶液的质量和
ΔT＝T2－T1
(2)实验步骤
③重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。
①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
②反应后体系的温度：迅速混合并搅拌，记录最高温度。
思考交流1
问题 分析
实验装置仪器选择 (1)测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？
实验操作 (2)测完酸后能否直接测量碱的温度？应该如何操作？
否，不同的温度计会存在仪器误差
不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液
思考交流1
实验操作 (3)为何将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？
(4)能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
减少热量的损失
否，操作要迅速，尽量减少热量的散失
4.数据处理
(1)某化学小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的 温度/K 反应后体系的温度/K 温度差/K
盐酸 NaOH溶液 T1 T2 T2－T1
1 25.0 25.2 298.1 301.5
2 24.9 25.1 298.0 301.3
3 25.6 25.4 298.5 302.0
3.4
3.3
3.5
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热c＝4.18 kJ·K－1·kg－1，反应放出的热量Q＝cmΔT＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(T2－T1)＝4.18 kJ·K－1·kg－1×(50＋50)×10－3kg×(T2－T1)＝0.418×3.4 kJ≈1.42 kJ，换算生成1 mol H2O放出的热量为 ＝_________＝ 。
(★误差太大的数据要舍去！！！)
取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据
56.8 kJ
(2)该小组用上述同浓度的硝酸和KOH做同样的测定实验，初步处理后的数据见下表：
三次实验平均值 反应前后温差(T2－T1)/K 换算生成1 mol H2O放出的热量/kJ
KOH溶液、盐酸各50 mL 3.41
NaOH溶液、硝酸各100 mL 3.42
57.0
57.2
思考交流2
(1)大量精确实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
该小组三次不同的实验测得数据小于57.3 kJ·mol－1，试分析产生误差可能的原因。
提示　①量取酸碱溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL；②量热计保温效果不好；③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
思考交流2
(2)指导老师总结时说“若用0.55 mol·L－1NaOH或KOH代替原来的碱溶液实验，可能实验结果更准确”，请你帮老师解释原因。
提示　碱稍过量，盐酸能全部参加反应，最后用盐酸的物量的量换算生成1 mol水的反应热，所得数据更精确。
(3)上述测定实验中所用酸、碱溶液体积差别很大，测得生成1 mol H2O时，反应热却很接近，原因是什么？
提示　在中和反应反应热测定实验数据处理时，要用参加反应的n(H＋)或n(OH－)换算生成1 mol水放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关。
思考交流2
(4)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
提示　浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。