高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热教课课件ppt

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化学反应的特征：有物质变化，还伴随能量变化
当能量变化以热能的形式表现时：
如何定量描述化学反应中释放或吸收的热量呢?
1、体系与环境-----以盐酸与NaOH溶液的反应为例
体系与环境之间存在_______交换 _______交换
与体系相互影响的其他部分
盐酸、 NaOH溶液、发生的反应
在等温条件下①，化学反应体系向环境_______或从环境_______的_______，称为化学反应的热效应，简称反应热。
 ①注：等温条件下，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。
何测定反应放出的热量？如何测定反应放出的热量？
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。
Q：中和反应放出的热量 m：体系的质量c：体系的比热容 Δt：反应前后体系温度的差值
Q ＝ c · m ·Δt
(以盐酸和NaOH溶液反应为例)
实验探究——中和反应反应热的测定
热容和比热在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高1 K时所吸收的热量称为该物质的热容。热容用符号c表示，其单位为J·K-1。纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热。比热的单位为kJ·K-1·kg-1。常温下，液态水的比热为4.18 kJ·K-1·kg-1 。
（2）如何利用数据计算反应热？
（3）如何提高实验的准确度？
反应后体系的温度（最高温度）
Q = ( m1+m2 ) ×c ×（ t2 - t1 ）
∆ H = Q / n（H2O）
【实验操作】（1）反应物温度的测量t1。①用量筒量取50mL 0.50ml/L盐酸， 打开杯盖， 倒入量热计的内筒，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。②用另一个量筒量取50mL 0.55ml/L NaOH溶液， 用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。
【实验操作】（2）反应后体系温度的测量t2。打开杯盖， 将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒， 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________温度记为反应后体系的温度。（3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
【数据处理】(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2-t1)，将数据填入下表。
（t2 - t1若异常要舍去）
(2)取三次温度差的平均值作为计算依据。
(3)根据温度差和比热容计算反应热。
【数据处理】为了计算简便，可以近似认为实验所用酸、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：①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2＝50g；②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g .℃)，50 mL 0.50 ml/L盐酸与 50 mL 0.55 ml/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1+m2)·c·(t2-t1)=________
0.418(t2-t1) kJ
③生成1ml水时放出的热量为 。
HCl(aq) + NaOH (aq) ＝ H2O(l) + NaCl (aq) 1 1 1 Q1 0.025ml 0.025ml 0.025ml Q = 0.418(t2-t1) kJ
【注意事项】（1）为了保证0.50ml· L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55ml·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，过量的碱并不参加中和反应。（酸稍微过量也可以）（2）先后测量酸、碱及混合液温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。（3）操作时动作要快，尽量减少热量的散失。（4）实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量少的一种，因为过量的酸/碱并不参加中和反应。（5）异常数据应直接舍去。
①测定中和热使用的若是强酸、强碱的稀溶液(即反应满足H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l))，则生成1mlH2O放出的热量为57.3kJ。
中和热☆(1)定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1ml 液态水和可溶性盐时所释放的热量。
②测定中和热使用的若是弱酸、弱碱的稀溶液，由于弱酸、弱碱在电离时会吸热，所以生成1mlH2O放热小于57.3kJ。
③测定中和热使用的若是酸、碱的浓溶液，由于酸、碱的浓溶液在稀释时会放热，所以生成1mlH2O放热大于57.3kJ。
2. 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( )
为描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量—焓(符号为H)。
1、内能（符号为 U）： 体系内物质的各种能量的总和，受_____ 和 等影响。
2、焓（符号为 H）：与内能有关的物理量。3、焓变：在______ 条件下进行的化学反应（严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑），其反应热等于反应的焓变，符号∶___，单位____________（或____________）
3、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为∆H
(1)表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物)
(3)规定：①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0；②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。
(2)单位：kJ/ml(或kJ·ml-1)
4、反应热与焓变的关系（从生成物和反应物的总能量角度分析）
生成物总能量-反应物总能量
∆H＝ E生成物－ E反应物
5、从微观角度认识反应热的本质
以H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）（25℃，101KPa下）的能量变化为例。
化学反应的本质是旧键的断裂（吸收能量）和新键的生成（释放能量）
∆H＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
-183kJ·ml-1
归纳提升：计算反应热的三种方法
E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）- E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）
E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能）
1、C (石墨，s) = C (金刚石，s) ΔH = +1.9 kJ/ml，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与物质能量和键能的关系。
(1)物质总能量越低，物质越稳定；
(2)键能越大，破坏该化学键需要的能量越高，该化学键越难断裂，所以物质越稳定。
∆H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。
2、已知 2O(g)=O2(g) ∆H = - 496 kJ ∙ml -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是（ ）A．拆开 1 ml H2(g) 中的化学键需要吸收 932 kJ能量B．拆开 1 ml H2O(g) 中所有化学键需要吸收 926 kJ能量C．1 ml H2O(l) 转变为 1ml H2O(g)需要吸收 88 kJ能量D．2 ml H2(g) 和 1ml O2(g) 反应生成 2 ml H2O(l)，共放热 1940 kJ
3、断开 1ml H－H键、1ml N－H键、1ml N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1 ml N2生成NH3的反应热为 ，则1ml H2生成NH3的反应热为 。
－92.0 kJ/ml
－30.67 kJ/ml