課件：1.1 化學反應的熱效應第1課時　　反應熱 焓變 上學期魯科版高中化學選修四

1、第一章化學反應與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學反應的熱效應第1課時反應熱 焓變學習目標1了解反應熱和焓變的含義，了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化2理解吸熱反應和放熱反應的實質(zhì)(重點)3、從反應體系能量的升高與降低角度認識H的“”與“”反應物生成物舊化學鍵斷裂新化學鍵形成E1 E2E1 E2吸收能量E1釋放能量E2吸熱反應放熱反應一、化學反應與能量變化1、由化學鍵斷裂與形成的變化引起能量變化（微觀角度）能量反應過程0反應物總能量生成物總能量釋放能量能量反應過程0反應物總能量生成物總能量吸收能量反應物總能量 生成物總能量是放熱反應反應物總能量 生成物總能量是吸熱反應反應：A + B = C + D高低放熱低高吸熱2

2、、物質(zhì)內(nèi)部具有的能量變化（宏觀角度）常見放熱反應1、酸堿中和反應 2、燃燒反應 3、鋁熱反應4、活潑金屬與水、酸的反應 5、大多數(shù)化合反應 6、由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應等。常見吸熱反應1、大多數(shù)分解反應 2、銨鹽與堿的反應。3、以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原反應 高溫高溫一、釋放熱量的化學反應叫做放熱反應二、吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。C + CO2 = 2CO CO + H2O = CO2 + H25、鹽類的水解4、由穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定物質(zhì)的反應等。四、在加熱條件下進行的反應一定是吸熱反應嗎？常溫下進行的反應可能是放熱反應，如中和反應；也可能是吸熱反應，如NH4Cl與B

3、a(OH)28H2O的反應。加熱條件下進行的反應，可能是吸熱反應，如CCO2 2CO；也可能是放熱反應，如CO2 CO2。兩者的區(qū)別是放熱反應撤去熱源后仍能進行，吸熱反應必須持續(xù)加熱才能繼續(xù)進行。由上可見，反應吸熱還是放熱與反應條件無關，而是由反應物總能量與生成物總能量的高低決定的。1、下列過程能肯定是放熱反應的是( )A燃燒 B分解 C凝華 D溶解2、下列過程要吸收熱量的是( )AA3、下列反應中，生成物的總能量大于反應物的總能量的是()A氫氣在氧氣中燃燒 B鐵絲在氧氣中燃燒C硫在氧氣中燃燒 D焦炭在高溫下與水蒸氣反應D4、對于放熱反應：2H2(g)O2(g)2H2O(l)下列說法正確是(

4、)A產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應物H2和O2所具有的總能量B反應物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C反應物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D反應物H2和O2比產(chǎn)物H2O穩(wěn)定CHOHH2O DCO2CO2B一、化學反應的反應熱1、反應熱的定義當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應，簡稱反應熱。2、反應熱的意義與符號反應熱描述的是在一定溫度下進行的化學反應前后的熱量變化。反應熱通常用符號Q表示。Q為正值，反應吸熱， Q為負值，反應放熱。Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1) C為熱

5、容 單位JK-1 , c為比熱單位為kJK-1 kg-13、反應熱的計算公式C熱容，當物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T熱力學溫度，也叫開爾文溫度，單位為k，T(k)=t(0c)+273.15環(huán)形玻璃攪拌器 用于測定反應熱的儀器4、測定中和反應的反應熱 實驗 溶液溫度/K反應熱/J T1 T2NaOH溶液與鹽酸290.4297.3KOH溶液與鹽酸290.3297.2NaOH溶液與硝酸290.5297.4(3) 數(shù)據(jù)處理本實驗中所有一元酸、一元堿溶液的體積均為100mL, 它們的濃度均為1molL-1 。由于是稀溶液，酸、堿溶

6、液的密度近似為1gcm-3,則酸溶液的質(zhì)量m1=100g,堿溶液是質(zhì)量m2=100g,中和后所得溶液的比熱為4.18kJK-1 Kg-1 。5.77kJ（4）計算Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1) 5.77kJ（1）步驟 課本P3 (2)實驗記錄理論值57.3kJmol-1Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ（4）計算原理是三個中和反應的實質(zhì)都是 H+ + OH- =H2O 三個實驗中所有溶液的體積相同，溶液中的H+、OH-的濃度也相同三個中和反應都是在室溫下進行（5）

7、結(jié)論：上述三個中和反應的反應熱相同(5)反應熱測定實驗中應特別注意以下幾點：操作時動作要快，盡量減少熱量散失；用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；實驗中使用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。 酸堿的量要準確：nCVa、濃度要越精確越好 b、量體積的容器越精確越好，最好用移液管重復實驗2-3次，取其平均值，以減少誤差。測定中和熱時不能用濃酸或濃堿，因為濃酸或濃堿溶于水時一般要放熱，使所得反應熱數(shù)值偏大。酸堿溶液應當用強酸、強堿的稀溶液；測定中和熱時不能用弱酸或弱堿，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，且弱酸或弱堿電離時要吸收熱量，使所得反應熱數(shù)值偏小。(6) 導致測定誤差的因素求算

8、出的中和熱是否接近57.3 kJmol1，取決于溶液的濃度、溶液的體積及溫度的變化。引起中和熱測定有較大誤差的因素主要有：溶液濃度不準確； 溶液量取不準確；隔熱較差； 室溫太低；溫度未讀取到最高點等。5中和熱概念在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol 液態(tài)H2O，這時的反應熱叫做中和熱。中和熱為57.3kJ/mol 。6、中和反應的反應熱只要時發(fā)生中和反應放出的熱都可稱為中和反應的反應熱。弱酸與堿或酸與弱堿發(fā)生中和反應生成1mol(l),由于弱酸或弱堿電離吸熱，放出的熱量小于57.3kJ/mol . 二、化學反應的焓變1、焓：符號H ，單位Jmol-1或kJmol-1用來描述物質(zhì)具有

9、的能量的物理量。3、焓變與反應熱的關系在等壓條件下，若反應中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于反應熱。2、焓變：符號H ，單位Jmol-1或kJmol-1生成物的總焓（能量）與反應物總焓（能量）之差。4、表達式 H = Q p （等壓條件下的反應熱） H = H(生成物） H（反應物）5、意義 常用焓變來描述化學反應的反應熱H0 或H為“ + ”，反應吸收能量，為吸熱反應吸大放小6、記憶反應物生成物舊化學鍵斷裂新化學鍵形成E1 E2 反應吸收能量E1 E2 反應放出能量吸收能量E1釋放能量E2三、化學鍵斷裂與焓變（微觀角度）H0 能量反應過程0反應物生成物能量反應過程0反應物生成物反應：

10、A + B = C + D高低放熱低高吸熱四、物質(zhì)內(nèi)部具有的能量變化（宏觀角度）H0 或H為“+”釋放能量吸收能量H0 化學計量數(shù)和反應熱H的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同倍數(shù)。反應逆向進行，H改變符號，數(shù)值不變 。1、熱化學方程式的書寫步驟寫出正確的化學方程式注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s，l, g, aq分別表示固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，水溶液中溶質(zhì)）在方程式右邊注明H的符號、數(shù)值 和單位kJmol-1（H為“+”，為吸熱反 ; H為“”，為放熱反應）指明反應時的溫度和壓強。若是在25 、101 kPa下進行的反應，可不注明。熱化學方程式中的化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù) 。只表示物質(zhì)的量，不表示粒子數(shù)

11、目。2、注意思考題2為什么書寫熱化學方程式時要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)？答反應熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關，即狀態(tài)不同，產(chǎn)生的熱效應不同。例如水蒸氣和液態(tài)水的能量不同五、熱化學方程式能把一個化學反應中物質(zhì)的變化和反應的焓變同時表示出來的化學方程式，叫熱化學方程式。寫出下列反應的熱化學方程式C(s) + O2(g) = CO2(g) H= -393.5kJmol-1 1、碳還原2mol氧化鐵,吸收468.2 kJ熱量。3、稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應生成1mol液態(tài)水時放出57.3 kJ熱量。2Fe2O3(s)+3C(s)= 3CO2(g) +4Fe(s) H=+468.2kJmol-11/2H2SO

12、4(aq)NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)H2O(l)；H57.3kJmol1 2、1mol碳完全燃燒放出393.5 kJ熱量。Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ（4）計算原理是三個中和反應的實質(zhì)都是 H+ + OH- =H2O 三個實驗中所有溶液的體積相同，溶液中的H+、OH-的濃度也相同三個中和反應都是在室溫下進行（5）結(jié)論：上述三個中和反應的反應熱相同5中和熱概念在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol 液態(tài)H2O，這時的反應熱叫做中和熱。中和熱為57.3kJ/mol 。6、中

13、和反應的反應熱只要時發(fā)生中和反應放出的熱都可稱為中和反應的反應熱。弱酸與堿或酸與弱堿發(fā)生中和反應生成1mol(l),由于弱酸或弱堿電離吸熱，放出的熱量小于57.3kJ/mol . Q = - C(T2 - T1) = - mc0 (T2 - T1)= （100+100）10-3 4.18 6.95.77kJ1mol/L100mL 稀鹽酸與1mol/L100mLNaOH溶液反應放出的熱量（5）中和熱計算(生成1molH2O)（4）反應熱計算(生成0.1molH2O)Q = 57.7kJmol-1燃燒熱 25 、101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的

14、燃燒熱。單位為kJmol1 （1）燃燒熱是反應熱中的一種具體表現(xiàn)形式，Q為負值 （2）25 、101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物 （3）燃燒熱通常是由實驗測得的一、正確理解燃燒熱1反應條件：25 和101 kPa(書中給出的燃燒熱數(shù)值均為此條件下測得)。2可燃物用量：1 mol純物質(zhì)。例如，C8H18燃燒的熱化學方程式為2C8H18(l)25O2(g)16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJmol1。C8H18的燃燒熱為5518 kJmol1，而不是11036 kJmol1。3“完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物”是指完全燃燒時，下列元素要生成對應的氧化物：CCO2、H

15、H2O(l)。SSO2例如，C燃燒的熱化學方程式為：C(s) O2(g)CO(g) H110.5 kJmol1C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1則C的燃燒熱為393.5 kJmol1, 而不是110.5 kJmol1。在298K時，1molH2(g)和 0.5molO2(g)反應生成1molH2O(l) 放熱285.8kJ，此反應的熱化學方程式可寫為：在298K時，2molH2(g)和 1molO2(g)反應生成2molH2O(l) 放熱571.6kJ，此反應的熱化學方程式可寫為：2H2(g) + O2(g) =2H2O(l) H (298K)= -571.6kJmol-

16、1在298K時，2molH2(g)和 1molO2(g)反應生成2molH2O(g)放熱483.6kJ，此反應的熱化學方程式可寫為：2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H (298K)= -483.6kJmol-1已知在298K時，H2(g)的中和熱為285.8kJmol-1，寫出1molH2O(l)分解的熱化學方程式：1、下列說法正確的是 ( )A、物質(zhì)發(fā)生反應時放出的熱量來源于對反應的加熱B、化學反應除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)生能量變化。C、化學反應中放出的熱才是反應熱D、需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應2、下列反應中反應物總能量小于生成物總能量的是()AFe粉與硫粉混合加熱B

17、常溫下將氫氧化鋇晶體與氯化銨粉末混合反應C將鐵片投入到稀硝酸溶液中DAl粉與NaOH溶液反應B當堂測試B 3以1 mol H2與1 mol Cl2反應生成2mol HCl時放出184.6 kJ的熱量，此反應過程的能量變化可表示如下：(1)化學鍵斷裂時需要吸收能量,吸收的總能量為679 kJ。(2)化學鍵形成時需要釋放能量釋放的總能量為862 kJ。(3)反應熱的計算：862 kJ679 kJ183 kJ，即放出183 kJ的能量。4、下列說法正確的是（ ）A、在一個確定的化學反應中，反應物的總焓與反應產(chǎn)物的總焓一般不同B、在一個確定的化學反應中，反應物的總焓一定高于反應產(chǎn)物的總焓C、化學反應的

18、焓變就是反應熱 D、對于H 0的化學反應，反應物的總焓大反應產(chǎn)物的總焓，為放熱反應5、下列說法正確的是（ ）A、焓變是指1mol物質(zhì)參加反應時的能量變化B、當反應放熱時H 0，反應吸熱時H0C、 在加熱條件下發(fā)生的反應均為吸熱反應D、一個化學反應中，當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，H為“”AD下列反應 6、中和熱測定實驗中，下列操作一定使測定結(jié)果偏低的是 （雙選題） （ ）A量筒量取所用藥品BNaOH溶液在倒入小燒杯中時，有少量的濺出C量熱計的保溫材料質(zhì)量高D測量HCl溶液溫度時的溫度計未用水洗，則用來測NaOH溶液的溫度 7、在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是 ()A反應前酸、堿溶液的溫度要相同B測量溶液的溫度計要一直插在溶液中C為了使反應均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D為了使反應更完全，可以使酸或堿適當過量B DC解析分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準確5、 50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填