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(共25張PPT)
第一章 化學反應的熱效應
第一節 反應熱
第1課時 反應熱 焓變
學習目標
1.認識體系、環境和反應熱的概念。
2.掌握中和反應反應熱的測定。
3.了解內能、焓、焓變。
4.從微觀角度認識反應熱的實質。
新課導入
1. 化學反應中能量變化的主要形式？
熱量的釋放或吸收
反應熱及其測定
1、體系和環境
—— 以鹽酸與NaOH溶液之間的反應為例
體系
環境
研究的對象
與體系相互影響的其他部分
試管、空氣等
鹽酸、 NaOH溶液、發生的反應
熱量交換
任務一
2、反應熱
定義：在等溫條件下①，化學反應體系向環境_______或從環境_______的_______，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。
釋放
吸收
熱量
量熱計
簡易量熱計示意圖
如何測定反應放出的熱量？
反應熱及其測定
任務一
①注：等溫條件下，指化學反應發生后，使反應后體系的溫度恢復到反應前體系的溫度，即反應前后體系的溫度相等。
3.中和反應反應熱的測定
(以鹽酸和NaOH溶液反應為例)
測量原理：
用溫度計測量反應前后體系的溫度變化，根據有關物質的比熱容等來計算反應熱。
Q：中和反應放出的熱量
m：體系的質量
C：體系的比熱容
Δt：反應前后體系溫度的差值
Q ＝ c · m ·Δt
測量儀器：
簡易量熱計
反應熱及其測定
任務一
熱容和比熱
在不發生化學反應和物質聚集狀態不變的條件下，物質吸收熱量，溫度每升高1 K時所吸收的熱量稱為該物質的熱容。熱容用符號c表示，其單位為J·K-1。
純物質的熱容與其質量成正比。單位質量的物質的熱容稱為該物質的比熱容，簡稱比熱。比熱的單位為kJ·K-1·kg-1。常溫下，液態水的比熱為4.18 kJ·K-1·kg-1 。
資料卡片
反應熱及其測定
任務一
（1）反應物溫度的測量。
①用量簡量取 50 mL 0.50 mol/L監酸，打開杯蓋，例入量熱計的內簡中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度（數據填入下表）。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。
②用另一個量筒量取 50 mL0.55 moI/L NaOH溶液中，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度（數據填入下表）。
實驗步驟：
反應熱及其測定
任務一
（2）反應后體系溫度的測量。
打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化，將最高溫度記為反應后體系的溫度。
（3）重復上述步驟（1）至步驟（2）兩次。
實驗步驟：
反應熱及其測定
任務一
視頻觀看
（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應前體系的溫度（t1）。計算溫度差（t2-t1），將數據填入下表。
實驗次數 反應物的溫度/℃ 反應前體系的溫度 反應后體系的溫度
溫度差
鹽酸 NaOH溶液 t1/ ℃ t2/ ℃ （t2-t1）/ ℃
1
2
3
（2）取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。
實驗數據記錄與處理：
反應熱及其測定
任務一
鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認為都是1g·cm3，反應后生成的溶液的比熱容 c=4.18 J/（g·℃）。該實驗中鹽酸和NaOH反應發出的熱量為 ,生成1molH2O放出的熱量為 。
（3）根據溫度差和比熱容等計算反應熱。
實驗數據記錄與處理：
反應熱及其測定
任務一
【交流討論】
（1）使用同一支溫度計，測定一種溶液溫度后溫度計必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干；
（2）減少熱量損失∶ 量熱過程中操作要快（將NaOH溶液迅速倒入量熱計內筒，立即蓋上杯蓋）;量熱計杯蓋上的孔不要太大，能正好使溫度計和玻璃攪拌器通過即可；
（3）操作規范、讀數準確。
上述實驗中，為提高測定準確度應采取的措施
反應熱及其測定
任務一
實驗誤差分析：
大量實驗測得，在25℃和101kpa下強酸稀溶液與強堿稀溶液發生中和反應生成1mol水時，放出57.3 kJ的熱量
如果所測得的數據不是為57.3 kJ/mol，分析產生誤差的原因
1.量取溶液的體積有誤差（測量結果是按50 mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50 mL都會造成誤差）
2.溫度計的讀數有誤。
3.實驗過程中有液體灑在外面。
反應熱及其測定
任務一
實驗誤差分析：
大量實驗測得，在25℃和101kpa下強酸稀溶液與強堿稀溶液發生中和反應生成1mol水時，放出57.3 kJ的熱量
如果所測得的數據不是為57.3 kJ/mol，分析產生誤差的原因
4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差。
5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。
6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。
反應熱及其測定
任務一
1.某同學用一定濃度的 溶液與稀鹽酸進行中和反應反應熱的測定
實驗時，測得生成1mol 11液態水時的熱量小于57.3KJ，產生這種偏差
的原因不可能是( )
A.實驗用 溶液的濃度過大
B.實驗時攪拌速率小
C.分 次把 溶液倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中
D.用量取完稀鹽酸的量筒直接量取氫氧化鈉溶液
【練習】
A
2.在測定中和反應反應熱的實驗中，下列說法正確的是( )
A.使用玻璃攪拌器是為了增大反應速率，減小實驗誤差
B.為了準確測定反應混合液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與量熱計的內
筒底部接觸
C.用 溶液分別與 的鹽酸、醋酸溶液反應，
所取的溶液體積相同，測得的中和反應反應熱數值也相同
D.在測定中和反應反應熱實驗中需要使用的儀器有量筒、燒杯、酒精燈、
溫度計等
【練習】
A
焓與焓變
（1）內能（符號為 U）：
體系內物質的各種能量的總和，受_______和 等影響。
1.內能、焓、焓變
（2）焓（符號為 H）：與內能有關的物理量。
（3）焓變∶在______ 條件下進行的化學反應（嚴格地說，對反應體系做功還有限定，中學階段一般不考慮），其反應熱等于反應的焓變，符號∶___，單位____________（或____________）
溫度
物質的聚集狀態
等壓
kJ/mol
任務二
即：
當 H為“－”（ H<0）時，為放熱反應
當 H為“＋”（ H>0）時，為吸熱反應
（4）規定
反應體系的能量降低（即放熱反應），則 H為“－”；
反應體系的能量升高（即吸熱反應），則 H為“＋”；
焓與焓變
任務二
（5）反應熱和焓變的關系（從生成物和反應物的總能量角度分析）
反應熱
焓變
熱效應
生成物總能量-反應物總能量
放熱反應
ΔH＜0
吸熱反應
ΔH＞0
恒壓條件
H＝ E生成物－ E反應物
焓與焓變
任務二
2.從微觀角度認識反應熱的本質
以H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）（25℃，101KPa下）的能量變化為例。
化學反應的本質是舊鍵的斷裂（吸收能量）和新鍵的生成（釋放能量）
焓與焓變
任務二
436
243
679
431
862
H＝∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
焓與焓變
任務二
，該過程的焓變
。對于下圖所
示能量變化示意圖的有關說法正確的
是(雙選)
A.斷開 中的化學鍵需要吸收 能量
B.斷開 中所有化學鍵需要吸收 能量
C. 轉化為 需要吸收 能量
D. 和 反應生成 共放熱572 <
√
√
【練習】
2.C (石墨，s) = C (金剛石，s) ΔH = +1.9 kJ/mol，石墨、金剛石哪個更穩定？試分析物質穩定性與鍵能的關系。
(1)物質總能量越低，物質越穩定；
(2)鍵能越大，破壞該化學鍵需要的能量越高，該化學鍵越難斷裂，所以物質越穩定。
能量
反應進程
石墨
金剛石
E吸
E放
H > 0，吸熱反應，石墨鍵能大，總能量低，更穩定。
【練習】
課堂小結

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