1、第一章化学反应的热效应第一章化学反应的热效应第一节反应热第一节反应热第第1 1课时反应热课时反应热 焓变焓变1、化学反应中为什么有能量变化？、化学反应中为什么有能量变化？从化学键的角度看：从化学键的角度看： 化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。由化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。由于旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成要释放能量，于旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成要释放能量，而且旧键断裂所吸收的总能量和新键形成所放出的总能量而且旧键断裂所吸收的总能量和新键形成所放出的总能量是不相等的，因此化学反应一定伴随着能量变化。是不相等的，因此化学反应一定伴随着能量变化。吸收能量
2、吸收能量E E1 1旧化学键断裂旧化学键断裂新化学键形成释放能量释放能量E2反应物反应物生成物生成物若 E1 E2若 E1 E(生成物)E(反应物)E(生成物) 从反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量来看。从反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量来看。放热反应所有燃烧反应酸碱中和反应物质的缓慢氧化反应活泼金属与水或酸的反应大多数化合反应（C和CO2反应除外）铝热反应2、常见的放热反应与吸热反应、常见的放热反应与吸热反应？吸热反应多数分解反应Ba(OH)28H2ONH4Cl(固态铵盐与碱的反应)CCO2(或H2O)高温反应C + H2O CO +H2高温高温 CO2 + C 2CO高温
3、高温NaHCO3与盐酸的反应2、常见的放热反应与吸热反应、常见的放热反应与吸热反应？例例1.下列发生的变化中，能量变化与图相符的是答案液态水汽化胆矾加热变为白色粉末浓硫酸稀释 KClO3分解制O2生石灰与水反应生成熟石灰CaCO3高温分解CO2C 2COBa(OH)28H2O与固体NH4Cl混合CH2O(g) COH2 Al和稀盐酸反应A. B.C. D.B3、如何定量描述化学反应释放或吸收的热量？、如何定量描述化学反应释放或吸收的热量？反应热：为了定量描述化学反应释放或吸收的热能，化学上规定，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。反应热：等
4、温条件下，化学反应体系释放或吸收的热量。符号用Q表示； 吸热反应，Q 0， 放热反应，Q 0； 单位：Jmol1或kJmol1(1)化学反应是放热还是吸热，与反应条件无关。加热下才能进行的反应不一定是吸热反应。(2)物理变化中的能量变化不是反应热。 生成物的能量(E2)反应物的能量(E1)反应热与化学键断裂与形成的关系反应热与化学键断裂与形成的关系Q旧键断裂吸收的总能量(E1)新键形成放出的总能量(E2)若E1E2，则Q0，为吸热反应。若E1E2，则Q0，为放热反应。反应热与反应物、生成物能量的关系反应热与反应物、生成物能量的关系Q例例2已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，
5、且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量为496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收的热量为A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ答案解析C4、认识反应体系与环境认识反应体系与环境？体系：热力学中被研究的对象。如将试管中的盐酸、 NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系，又称系统。环境：体系外与体系密切相关的部分。如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。4、认识反应体系与环境认识反应体系与环境？敞开系统敞开系统封闭系统封闭系统孤立系统孤立系统与环境既有与环境既有物质交换又物质交换
6、又有能量交换有能量交换与环境没有与环境没有物质交换只物质交换只有能量交换有能量交换与环境既没有与环境既没有物质交换又没物质交换又没有能量交换有能量交换密闭绝密闭绝热层热层塞子塞子敞开敞开5、怎样准确测定反应的热量？、怎样准确测定反应的热量？量热计量热计探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定探究：中和热的概念探究：中和热的概念1.定义：强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol液态水时的反应热叫做中和热。中和热：H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) H= -57.3 kJ/mol2.怎样表示中和热：中和热：3.理解中和热时需要注意的问题：条件：稀溶液 ，是指溶于大量
7、水的离子。 反应物：强酸与强碱标准：生成1mol H2O(l)放出的热量：57.3kJ/mol；强酸与弱碱、弱酸与强碱、弱酸与弱碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热小于57.3kJ/mol。探究：中和热的概念探究：中和热的概念1.下列四个方程式，中和热正确的是？NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O (l) H= -57.3 kJ/mol2NaOH(aq)+ H2SO4 (aq) = Na2SO4(aq)+ 2H2O (l) H = -114.6 kJ/molNaOH(aq)+1/2H2SO4 (aq)=1/2 Na2SO4(aq)+ H2O (l) H =
8、-57.3 kJ/molNH3H2O(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O (l) H = -57.3 kJ/mol练习：2.用500mL0.6mol/L的稀硫酸与稍过量的NaOH稀溶液反应，放出的热量为 。34.38KJ练习：3.在稀溶液中若按照下列反应进行且均生成1molH2O，则放出的热量的大小关系为（ ）。练习：A练习：4.稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液发生中和反应：则生成1molH2O时放出的热量为（ ）。A5.在稍过量的稀NaOH溶液中通入1molHCl气体，则放出的热量的大小关系为（ ）。练习：A6.在稍过量的HCl稀溶液中加入1molNaOH固体，则放出的热
9、量的大小关系为（ ）。练习：A探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定思考：在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？怎样根据测得的数据计算反应热？为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？(以稀盐酸和稀 NaOH溶液反应为例)1.测量反应热原理：QC(T2T1)Qcm(T2T1)C溶液及量热计的热容；T1、T2反应前和反应后体系的温度；c比热容，单位J/（Kg）；m混合溶液的总质量。探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定中和热的计算： H =n水Q探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定2.2.量热计量热计装置装置大烧杯环形玻璃搅拌棒碎泡沫塑料小烧杯泡沫
10、塑料板（或硬纸板）温度计【思考】大小烧杯的杯口大小烧杯的杯口向平目的：向平目的：使盖板把杯口尽量盖严，减少热量损失。碎泡沫塑料的作用：碎泡沫塑料的作用：保温隔热，减少实验过程中热量损失。环形玻璃搅拌棒能否改用铜环形玻璃搅拌棒能否改用铜质搅拌棒？质搅拌棒？不能，因为金属易导热，会造成实验过程中热量损失。探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定3.3.实验测量实验测量（1）反应物温度）反应物温度(t1)的测量：的测量：用量筒量取用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，打开杯盖，盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量杯盖，插入温度计，测
11、量并记录盐酸的温度。用水并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；擦干备用；探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定3.3.实验测量实验测量（1）反应物温度）反应物温度(t1)的测量：的测量：用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶溶液，用温度计测量并记录液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度溶液的温度。注意：此处用0.55 molL1 NaOH溶液，而不用0.50 molL1 NaOH溶液是为了保证盐酸全部反应，提高实验的精确度。探究：中和反应反应热的测定探究：中和反应反应热的测定（2）反应物后体系温度）
12、反应物后体系温度(t2)的测量：的测量：打开杯盖，将量筒中的打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计溶液迅速倒入量热计的内筒的内筒中中，立即盖上杯盖，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变速搅拌。密切关注温度变化，将化，将最高温度最高温度记为反应记为反应后体系的温后体系的温度度t2。（3）重复上述步骤（重复上述步骤（1）至步骤（）至步骤（2）两次）两次。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温度差盐酸NaOH溶液溶液t1/ t2/ （t2-t1）/ 123【3】实验数据记录（1 1）取盐酸温度和）取盐酸温度和NaOHNaOH
13、溶液温度的平均值记为反应前体系的温度溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t t1 1）。计算温度差（）。计算温度差（t t2 2-t-t1 1），将数据填入下表。），将数据填入下表。（2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。（3）根据温度差和比热容等计算反应热。 【4】实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1gcm1gcm3 3，反应后生成的溶液的比热容，反应后生成的溶液的比热容 c=4.18 J/ c=4.18 J/（gg）。）。该实验中盐酸和该实验中盐酸和NaOHNaOH反应发出的热量为反应发出的热量为 ，中和热
14、为：中和热为： 0.418(t2t1)kJ例例3在测定中和反应的反应热的实验中，下列叙述错误的是A.向量热计中加入盐酸，盖上杯盖，搅拌后的温度即为初始温度B.酸、碱混合后，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度C.向量热计中加入碱液时，碱液的温度应与酸液的温度相同D.可以用KOH溶液代替NaOH溶液，浓硫酸代替盐酸答案解析D练习：1.某同学用50mL0.50 mol/L的盐酸和50mL0.55 mol/L的NaOH稀溶液做中和反应反应热的实验，实验记录数据如下:实验序号起始温度t1/终止温度t2/盐酸NaOH溶液120.020.123.3220.220.423.4320.320.324.2
15、420.520.623.6(t2t1)的值第三次数据明显偏大，故存在误差而舍去，则最终取第1、2、4组三组实验的平均值，为3.1，中和热的计算：2.2.本实验中若把本实验中若把5050mL 0.50 mol/LmL 0.50 mol/L的盐酸的盐酸改为改为5 50 mL 0 mL 0.50.50 0 mol/L mol/L的的醋酸醋酸，所测得结果有何变化所测得结果有何变化？结果偏小，因为醋酸是弱电解质，其电离时要吸热。3.3.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 100 mL 0.55 mol/Lmol/L的的N
16、aOHNaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？否。因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成否。因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H1mol H2 2O O所放出的能量，其数值与酸碱的用量无关所放出的能量，其数值与酸碱的用量无关练习：4.中和反应热的测定实验过程中，实际测得的中和热小于57.3KJ/mol，你认为可能的原因有哪些？1.量取溶液的体积有误差量取溶液的体积有误差。2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，使热量损失而出现误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，使热量损失而出现误差。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸的温度后，温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使温测了酸的温度后，温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使温度计上的酸与碱发生中和反应使热量损失而引起误差。度计上的酸与碱发生中和反应使热量损失而引起误差。
