【課件】反應(yīng)熱++課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時反應(yīng)熱及其測定學(xué)習(xí)目標

（1）了解反應(yīng)熱的概念；了解反應(yīng)熱的定義，知道化學(xué)反應(yīng)、熱效應(yīng)）與反應(yīng)焓變之間的關(guān)系（2）能解釋中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理；能根據(jù)實驗中測定并記錄的數(shù)據(jù)計算反應(yīng)熱（3）理解熱化學(xué)方程式的意義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。情境創(chuàng)設(shè)自熱食品利用化學(xué)反應(yīng)放出的熱量加熱食物目前市面上的“即熱飯盒”，其原理是在飯盒底部有兩層，一層存放水，另一層存放鎂和鐵的混合物（發(fā)熱包主要成分）。使用時打開隔離層，即發(fā)生以下反應(yīng)：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑。實際生產(chǎn)中需要嚴格把控發(fā)熱包中有效成分的含量。發(fā)熱包中有效成份含量過少，放熱不足；含量過多占用空間，且有安全隱患。

化學(xué)能熱能定量描述？任務(wù)一：了解反應(yīng)熱概念1、反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。等溫：即反應(yīng)前后體系的溫度相等體系：被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系環(huán)境：與體系相互影響的其他部分稱為環(huán)境以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例體系環(huán)境體系反應(yīng)物：鹽酸、NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O環(huán)境：如試管、空氣等熱量通過熱成像儀直觀感受感受中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

任務(wù)二：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

1881年，法國化學(xué)家貝特羅，在法蘭西學(xué)院的實驗室里，利用自己發(fā)明彈式量熱計測出了不同反應(yīng)的反應(yīng)熱。法國化學(xué)家貝特羅中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(1)原理：根據(jù)體系的___________和有關(guān)物質(zhì)的_________來計算反應(yīng)熱。(2)實驗裝置：溫度變化

比熱容

任務(wù)二：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定教材P5·探究：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(3)實驗試劑0.5mol/L的稀鹽酸0.55mol/L的NaOH溶液50mL50mLH＋(aq)＋OH?(aq)＝H2O(l)思考：所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1:1，而是NaOH稍過量？在空氣中稀鹽酸相對堿穩(wěn)定，堿極易與空氣中CO2反應(yīng)，消耗了一部分NaOH，為了保證鹽酸完全被中和，需要采用稍過量的NaOH溶液(4)實驗測量。①反應(yīng)前體系溫度(t1)的測量：用一個量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用；用另一個量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度。取兩溫度的平均值記為t1。②反應(yīng)后體系溫度(t2)的測量：打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內(nèi)筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。準確讀取混合溶液的______________，記錄為t2。③重復(fù)上述實驗操作，取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據(jù)。最高溫度

任務(wù)二：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定教材P5·探究：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(5)數(shù)據(jù)收集反應(yīng)前酸、堿的溫度，取平均值t1酸堿混合充分反應(yīng)后體系溫度t2重復(fù)三次實驗，減少實驗誤差實驗次數(shù)123反應(yīng)物的溫度鹽酸NaOH溶液反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差(t2?t1)/℃t1/℃t2/℃【實驗探究】：測定酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱【學(xué)習(xí)任務(wù)二】中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定任務(wù)二：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定教材P5·探究：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(6)數(shù)據(jù)處理熱量的計算公式：Q＝cmΔtc：反應(yīng)混合液的比熱容c＝4.18×10?3kJ/(g·℃)50mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m1＝50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2＝50g。m＝(m1＋m2)＝100g

Δt：三次測量所得溫度差(t2?t1)的平均值H＋(aq)＋OH?(aq)＝H2O(l)Q(kJ)0.025mol0.025mol0.418(t2?t1)1mol0.0250.418(t2?t1)大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量。任務(wù)二：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定教材P5·探究：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(7)誤差分析為了準確測出升高的溫度，實驗過程中已采取了哪些措施？1、使用碎泡沫塑料、蓋板等做隔熱材料，減少熱量損失；2、使用玻璃攪拌棒勻速攪拌，保證反應(yīng)完全；3、混合兩種反應(yīng)物時動作迅速、操作規(guī)范；4、重復(fù)三次實驗，減少誤差。課堂小結(jié)反應(yīng)熱反應(yīng)熱概念中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定體系環(huán)境實驗裝置實驗試劑數(shù)據(jù)收集與處理誤差分析實驗改進[深化理解]1．中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定原理的理解(1)中和反應(yīng)的對象為酸、堿的稀溶液。這是因為濃酸和濃堿相互混合時因稀釋會放出熱量。(2)中和熱(在25℃、101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O放出的熱量)與參加反應(yīng)的強酸和強堿的種類、用量無關(guān)。(3)弱酸或弱堿在溶液中不能完全電離，隨著反應(yīng)的進行，繼續(xù)電離并吸收熱量，所以它們的中和熱數(shù)值小于57.3kJ·mol－1。例如：利用同樣的方法測定氨水與鹽酸、NaOH溶液與醋酸的反應(yīng)熱，則所測ΔH>－57.3kJ·mol－1。(4)若測定硫酸與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)熱，則所測ΔH偏小，即中和熱數(shù)值大于57.3kJ·mol－1，這主要是因為Ba2＋和SO生成難溶物BaSO4也會放出熱量。【答案】(1)183

(2)A【解析】(1)1molH2在2molCl2中燃燒，參加反應(yīng)的H2和Cl2的物質(zhì)的量都是1mol，生成2molHCl，則放出的熱量為431kJ·mol－1×2mol－(436kJ·mol－1×1mol＋243kJ·mol－1×1mol)＝183kJ。(2)反應(yīng)H2＋X2===2HX中，若1molH2和1molX2反應(yīng)生成2molHX，就有1molH—H和1molX—X斷裂，有2molH—X形成。放出的熱量Q(HX)＝2E(H—X)－E(H—H)－E(X—X)，將題中數(shù)據(jù)代入計算可得：Q(HCl)>Q(HBr)>Q(HI)。(1)用含0.5molH2SO4的濃硫酸和含1molHCl的稀鹽酸分別與含1molNaOH的稀溶液發(fā)生反應(yīng)，所測得的反應(yīng)熱相等嗎？【答案】不相等；因為濃硫酸稀釋時會放熱。(2)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中引起誤差的因素有哪些？

【答案】量熱計的隔熱效果差；量取溶液的體積不準確；配制的溶液濃度不準確；溫度未到達最高點就讀數(shù)；實驗操作動作較慢等。(3)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中為什么堿要稍過量？

【答案】堿過量是為了保證酸完全反應(yīng)。

50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱(在25℃、101kPa下，強酸稀溶液與強堿稀溶液反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量叫中和熱)?；卮鹣铝袉栴}：[典例精練](1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是___________________________。

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得中和熱的絕對值__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)實驗中若改用60mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，簡述理由：___________________________。【答案】(1)減少實驗過程中的熱量損失(2)偏小(3)不相等相等因為中和熱是指在稀溶液中強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時的反應(yīng)熱，與酸和堿的用量無關(guān)

在做中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗時，關(guān)鍵是要比較準確地配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱計要盡量做到絕熱；在量熱的過程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準確地測量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實驗常用0.50mol·L－1鹽酸和0.55mol·L－1NaOH溶液各50mL。NaOH溶液的濃度大于鹽酸的濃度的目的是____________________________。當室溫低于10℃時進行實驗，對實驗結(jié)果會造成較大誤差的原因是______________。

(2)若上述鹽酸、NaOH溶液的密度都近似為1g·cm－3，中和后生成的溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，實驗前后的溫度差為(t2－t1)℃。則該中和反應(yīng)放出熱量為______________________kJ(填表達式)?！敬鸢浮?1)保證鹽酸完全被中和散熱太快(2)0.418(t2－t1)隨堂練習(xí)1．在日常生活和學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常接觸到下列反應(yīng)：①化石燃料燃燒②強酸、強堿的中和反應(yīng)③用C和H2O在高溫下制水煤氣④鋅和鹽酸反應(yīng)制氫氣⑤氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體研磨放出氨氣⑥煅燒石灰石其中屬于放熱反應(yīng)的有

，吸熱反應(yīng)的有

。隨堂練習(xí)2.請判斷下列說法正誤。(1)濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)，放出的熱量為57.3kJ(

)(2)同一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱與酸堿的用量有關(guān)(

)(3)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中的玻璃攪拌器換成銅質(zhì)攪拌器效果更好(

)(4)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，應(yīng)將50mL0.55mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小燒杯(

)(5)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，測定鹽酸后的溫度計沒有沖洗干凈，立即測NaOH溶液的溫度()隨堂練習(xí)3．某同學(xué)通過實驗測出稀鹽酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為52.3kJ，造成這一結(jié)果的原因不可能是的是(

)A．實驗裝置保溫、隔熱效果差B．用量筒量取鹽酸時仰視讀數(shù)C．分多次將NaOH溶液倒入量熱計的內(nèi)筒中D．用測量鹽酸的溫度計直接測定NaOH溶液的溫度隨堂練習(xí)4．用50mL0.50mol·L－1的鹽酸與50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計算反應(yīng)熱。下列關(guān)于實驗和中和反應(yīng)的說法正確的是(

)A．如圖條件下實驗過程中沒有熱量損失B．玻璃攪拌器可用銅質(zhì)材料代替C．中和反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．在25℃和101kPa下，強酸和強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出57.3kJ·mol－1的熱量隨堂練習(xí)5.某同學(xué)設(shè)計如圖所示