1.1.1 反应热及其测定 教学课件(共27张PPT)高中化学人教版（2019）选修一
文档属性
| 名称 | 1.1.1 反应热及其测定 教学课件(共27张PPT)高中化学人教版（2019）选修一 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 31.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-07-01 10:28:38 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
1.1.1 反应热及其测定
核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：
能通过中和反应等宏观实验现象，理解化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形成。
能从体系与环境的能量交换角度，分析反应热的含义，建立 “宏观现象→微观解释” 的思维路径。
2.变化观念与平衡思想：
认识化学反应过程中同时存在物质变化与能量变化，理解反应热是能量变化的量化表现。
通过反应热的测定实验，体会定量实验中 “控制变量”“数据处理” 等方法对研究化学反应的重要性。
3.科学态度与社会责任：
通过实验操作，培养严谨的科学态度和安全意识，体会实验设计在化学研究中的核心作用。
联系生产生活中反应热的应用，认识化学对社会发展和能源利用的贡献。
学习重难点
学习重点
1.反应热的概念。
2.中和反应反应热的测定原理与操作步骤。
学习难点
1.从微观化学键角度理解反应热的本质。
2.实验中 “减少热量损失” 的操作细节与误差分析。
反应热
PART 01
在研究物质或反应的热量变化时，将研究的对象(物质或反应)看作一个体系，与体系相互影响的其他部分看作环境。内能是体系内物质所含各种能量的总和。
1.体系与环境
(1) 现有一只装有浓硫酸的烧杯敞口露置于空气中。如果把浓硫酸看成研究的体系，那什么是环境？
装浓硫酸的烧杯、空气是环境。
(2) 如何从反应物体系和生成物所含总能量(内能)的高低判断放热反应和吸热反应？
反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应；反应物总能量低于生成物总能量的反应是吸热反应。
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
1.体系与环境
反应物：盐酸、NaOH溶液
与体系相互影响的其他部分称为环境（如试管、空气等）
发生的反应：HCl+NaOH====NaCl+H2O
生成物：NaCl、H2O
环境
体系（又称系统）
若反应有催化剂，则一并属于体系
2.反应热
热量的概念：
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
反应热概念：
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
等温：指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
反应热的测定
PART 02
测量仪器： 量热计
1.直接测定反应热的方法
测定原理：
在反应前后，如果环境的温度没有变化，这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等计算反应热。
1881 年，法国化学家贝特罗（Pieltte Engene Marceiin Berthelot），在法兰西学院的实验室里，利用自己发明的弹式量热计测出了不同反应的反应热。
2.中和反应反应热的测定
提出问题：
在测定中和反应时
（1）需要测量哪些数据？
（2）如何根据测得的数据计算反应热？
（3）为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？
？
2.中和反应反应热的测定
（1）实验原理：
在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据 如何根据测得的数据计算反应热
Q = cm△t
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量
C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则:
①50 mL0.50 mol/L盐酸的质量m1=50 g, 50 mL0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g .0C)。
3.使用玻璃搅拌器，保证反应物混合均匀。
2.使用温度计测量反应前后体系温度的变化
1.使用绝热装置，减少热量向环境传递。
2.中和反应反应热的测定
材料名称 导热系数（W/mK）
玻璃 0.12
铁 80
银 429
铜 401
泡沫塑料 0.045
纸板 0.06～0.14
木屑 0.05
（2）实验装置
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
测量反应前后体系的温度
反应容器
防止热量散失
使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀。
起保温作用
（2）实验装置
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
中和反应：酸和碱反应生成盐和水的反应
（3）实验测量：
① 反应物温度的测量。
用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入
量 热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并
记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计
上的酸冲洗干净，擦干备用。
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用 温度计测量并记录NaOH溶液的温度
反应本质： H＋＋OH－ H2O
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
简易量热计示意图
（3）实验测量：
② 反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插 入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度t2。
③ 重复上述步骤①至步骤②两次。
2.中和反应反应热的测定
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃
1
2
3
实验数据测得：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 液态水时，放出的热量。
（4）数据处理：
2.中和反应反应热的测定
2.中和反应反应热的测定
（4）数据处理
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/ ℃ t2/ ℃ （t2-t1）/ ℃
1 29.5 29.5 29.5 32.5 3
2 30 29 29.5 32.5 3
3 29.5 29.5 29.5 32.2 3
三次测量所得数据的平均值，作为计算依据。
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t1-t2）/℃
29.5
32.5
3
2.中和反应反应热的测定
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1， 则反应放出的热量Q≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热
量为＝ ＝ 。
-50.16kJ mol-1
大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时，放出57.3kJ的热量。
为何所测得的数据小于57.3 kJ，分析产生误差的原因。
2.中和反应反应热的测定
可能的原因有：
（1）仪器保温性能差。
（2）实验中忽略了量热计、温度计所吸收的热量，因此也使结果偏低。
（3）计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃) ，密度为 1g/cm3，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以也使结果偏低。
（4）测量酸的温度后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
（5）实验过程中有液体洒在外面。
（6）混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
（5）误差分析
①反应物： a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌；
②减少热量损失： a.量热计保温隔热；b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；
③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；b.不能用同一个量筒量取酸碱；
④重复三次，减小误差。
为了准确测出升高的温度，实验过程中已采取了哪些措施？
2.中和反应反应热的测定
思考：如何进一步改进本实验？
2.中和反应反应热的测定
玻璃棒
电动搅拌器
磁力搅拌器
实验室常见的搅拌方式
√
2.中和反应反应热的测定
温度计
电子温度计
温度传感器
实验室常见的温度测量方式
√
√
思考：如何进一步改进本实验？
随堂测试
1.判断正误
（1）中和热的测定实验中,可分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中。( )
（2）玻璃搅拌器可用铁丝制作的搅拌器代替。( )
（3）在25 ℃和101 kPa下,1 mol稀硫酸与足量NaOH溶液反应放出57.3 kJ热量。( )
（4）用不同的酸和不同的碱进行实验,测定所得中和热的数值一定不相同。
( )
（5）为减小温度测定时的误差,酸碱混合后立即测定初始温度(t1),当温度达到最大值时,立即测定终止温度(t2)。( )
×
×
×
×
×
随堂测试
2.如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置,分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和热的测定。下列说法错误的是
( )
A.稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在测定中和热的每次实验中,至少需要测定并记
录3次温度
D.用浓硫酸和浓Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液,其结果也是相同的
D
随堂测试
3.下列反应中放出57.3 kJ热量的是( )
A.1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2O(l)
C.浓H2SO4与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)
D.稀盐酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol H2O(l)
D
谢谢观看
1.1.1 反应热及其测定
核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：
能通过中和反应等宏观实验现象，理解化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形成。
能从体系与环境的能量交换角度，分析反应热的含义，建立 “宏观现象→微观解释” 的思维路径。
2.变化观念与平衡思想：
认识化学反应过程中同时存在物质变化与能量变化，理解反应热是能量变化的量化表现。
通过反应热的测定实验，体会定量实验中 “控制变量”“数据处理” 等方法对研究化学反应的重要性。
3.科学态度与社会责任：
通过实验操作，培养严谨的科学态度和安全意识，体会实验设计在化学研究中的核心作用。
联系生产生活中反应热的应用，认识化学对社会发展和能源利用的贡献。
学习重难点
学习重点
1.反应热的概念。
2.中和反应反应热的测定原理与操作步骤。
学习难点
1.从微观化学键角度理解反应热的本质。
2.实验中 “减少热量损失” 的操作细节与误差分析。
反应热
PART 01
在研究物质或反应的热量变化时，将研究的对象(物质或反应)看作一个体系，与体系相互影响的其他部分看作环境。内能是体系内物质所含各种能量的总和。
1.体系与环境
(1) 现有一只装有浓硫酸的烧杯敞口露置于空气中。如果把浓硫酸看成研究的体系，那什么是环境？
装浓硫酸的烧杯、空气是环境。
(2) 如何从反应物体系和生成物所含总能量(内能)的高低判断放热反应和吸热反应？
反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应；反应物总能量低于生成物总能量的反应是吸热反应。
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
1.体系与环境
反应物：盐酸、NaOH溶液
与体系相互影响的其他部分称为环境（如试管、空气等）
发生的反应：HCl+NaOH====NaCl+H2O
生成物：NaCl、H2O
环境
体系（又称系统）
若反应有催化剂，则一并属于体系
2.反应热
热量的概念：
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
反应热概念：
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
等温：指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
反应热的测定
PART 02
测量仪器： 量热计
1.直接测定反应热的方法
测定原理：
在反应前后，如果环境的温度没有变化，这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等计算反应热。
1881 年，法国化学家贝特罗（Pieltte Engene Marceiin Berthelot），在法兰西学院的实验室里，利用自己发明的弹式量热计测出了不同反应的反应热。
2.中和反应反应热的测定
提出问题：
在测定中和反应时
（1）需要测量哪些数据？
（2）如何根据测得的数据计算反应热？
（3）为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？
？
2.中和反应反应热的测定
（1）实验原理：
在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据 如何根据测得的数据计算反应热
Q = cm△t
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量
C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则:
①50 mL0.50 mol/L盐酸的质量m1=50 g, 50 mL0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g .0C)。
3.使用玻璃搅拌器，保证反应物混合均匀。
2.使用温度计测量反应前后体系温度的变化
1.使用绝热装置，减少热量向环境传递。
2.中和反应反应热的测定
材料名称 导热系数（W/mK）
玻璃 0.12
铁 80
银 429
铜 401
泡沫塑料 0.045
纸板 0.06～0.14
木屑 0.05
（2）实验装置
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
测量反应前后体系的温度
反应容器
防止热量散失
使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀。
起保温作用
（2）实验装置
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
中和反应：酸和碱反应生成盐和水的反应
（3）实验测量：
① 反应物温度的测量。
用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入
量 热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并
记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计
上的酸冲洗干净，擦干备用。
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用 温度计测量并记录NaOH溶液的温度
反应本质： H＋＋OH－ H2O
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
简易量热计示意图
（3）实验测量：
② 反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插 入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度t2。
③ 重复上述步骤①至步骤②两次。
2.中和反应反应热的测定
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃
1
2
3
实验数据测得：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 液态水时，放出的热量。
（4）数据处理：
2.中和反应反应热的测定
2.中和反应反应热的测定
（4）数据处理
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/ ℃ t2/ ℃ （t2-t1）/ ℃
1 29.5 29.5 29.5 32.5 3
2 30 29 29.5 32.5 3
3 29.5 29.5 29.5 32.2 3
三次测量所得数据的平均值，作为计算依据。
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t1-t2）/℃
29.5
32.5
3
2.中和反应反应热的测定
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1， 则反应放出的热量Q≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热
量为＝ ＝ 。
-50.16kJ mol-1
大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时，放出57.3kJ的热量。
为何所测得的数据小于57.3 kJ，分析产生误差的原因。
2.中和反应反应热的测定
可能的原因有：
（1）仪器保温性能差。
（2）实验中忽略了量热计、温度计所吸收的热量，因此也使结果偏低。
（3）计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃) ，密度为 1g/cm3，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以也使结果偏低。
（4）测量酸的温度后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
（5）实验过程中有液体洒在外面。
（6）混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
（5）误差分析
①反应物： a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌；
②减少热量损失： a.量热计保温隔热；b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；
③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；b.不能用同一个量筒量取酸碱；
④重复三次，减小误差。
为了准确测出升高的温度，实验过程中已采取了哪些措施？
2.中和反应反应热的测定
思考：如何进一步改进本实验？
2.中和反应反应热的测定
玻璃棒
电动搅拌器
磁力搅拌器
实验室常见的搅拌方式
√
2.中和反应反应热的测定
温度计
电子温度计
温度传感器
实验室常见的温度测量方式
√
√
思考：如何进一步改进本实验？
随堂测试
1.判断正误
（1）中和热的测定实验中,可分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中。( )
（2）玻璃搅拌器可用铁丝制作的搅拌器代替。( )
（3）在25 ℃和101 kPa下,1 mol稀硫酸与足量NaOH溶液反应放出57.3 kJ热量。( )
（4）用不同的酸和不同的碱进行实验,测定所得中和热的数值一定不相同。
( )
（5）为减小温度测定时的误差,酸碱混合后立即测定初始温度(t1),当温度达到最大值时,立即测定终止温度(t2)。( )
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随堂测试
2.如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置,分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和热的测定。下列说法错误的是
( )
A.稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在测定中和热的每次实验中,至少需要测定并记
录3次温度
D.用浓硫酸和浓Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液,其结果也是相同的
D
随堂测试
3.下列反应中放出57.3 kJ热量的是( )
A.1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2O(l)
C.浓H2SO4与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)
D.稀盐酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol H2O(l)
D
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