高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第一节 反应热优质第1课时学案

第一章   第一节 第一课时 

《反应热及其测定》学案

【学习目标】

1.能从体系与环境的角度了解反应热的概念；

2.能理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法；

3.通过中和热测定实验探究，从定量角度认识能量的转化。

【学习过程】

知识回顾：请列举出常见的吸热反应和放热反应类型

【学习任务一】了解反应热的概念

1、体系与环境

（1）体系：被研究的物质系统，称为体系，又称系统。

（2）环境：与体系相互        的其他部分，称为环境。

以研究盐酸和氢氧化钠溶液之间的反应为例：

体系：                 溶液及                  等看作一个反应体系； 

环境：盛溶液的的          和溶液之外的        。

2、体系与环境的热量交换——反应热

反应热的概念：在         条件下，化学反应体系向环境     或从环境    的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。

【深刻理解】反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后，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       。

【学习任务二】中和反应反应热的测定

【实验探究】测定酸碱中和反应的反应热

（1）测定原理：即通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。利用热量公式Q＝cmΔt进行计算。

①c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)；

②m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3)；

③Δt：前后两次的温度差Δt=t2-t1。       

（3）实验装置：

①装置名称：                  。

②各部分仪器的作用

ⅰ．玻璃搅拌器的作用是                             。

ⅱ．隔热层的作用是                                 。

ⅲ．温度计的作用是                                 。

（4）实验测量

①反应物温度(t1)的测量：

分别用温度计测量并记录50mL0.50 mol·L－1盐酸， 50mL0.55 mol·L－1NaOH溶液温度，取两温度平均值为t1。

②反应后体系温度(t2)的测量

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。并准确读取混合溶液的       温度，并记录为t2。

③重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。

（5）实验数据处理：

根据实验数据计算出该反应放出的热量：

①计算实验中盐酸与NaOH溶液完全反应放出的热量(取小数点后一位，下同) 。

②计算生成1 mol H2O时的放出的热量。

（6）实验结论：大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1 mol H2O时，放出       kJ的热量。

【问题与讨论】在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？

【深度思考】根据上述测定中和反应反应热的实验，思考回答下列问题：

（1）实验为何使用0.55 mol·L－1NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1NaOH溶液？

（2）若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？

（3）①用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？

②用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？

【学习效果】

一、单项选择题Ⅰ

1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　　)

A．放热反应的发生无须任何条件

B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关

C．化学反应过程都伴随着能量的变化

D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应

2．下列有关中和反应反应热及测定的说法正确的是(　　)

A．若中和反应放出的热量为57.3 kJ，则1 mol H2SO4和1 mol Ca(OH)2反应放出的热量是114.6 kJ

B．准确测量中和反应反应热的实验过程中，至少需测定温度4次

C．玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小

D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确

二、单项选择题Ⅱ

3．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是(　　)

A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差

B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与容器底部接触

C．用50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液与50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸反应，测得的反应热数值偏大

D．在测定中和反应反应热的实验中需要使用仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计

4．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水时，放出的热量为52.3 kJ，造成这一结果的原因不可能的是(　　)

A．实验装置保温、隔热效果差

B．用量筒量取盐酸时仰视读数

C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中

D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度

三、非选择题

5．50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。

（2）倒入NaOH溶液的正确操作是________(填序号)。

①沿玻璃棒缓慢倒入　②分三次少量倒入  ③一次迅速倒入

（3）如果不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的绝对值将会______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

（4）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验________________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求中和反应反应热（以生成1molH2O为标准）与原实验_____________，简述理由：___________________                         _____________。

（6）若计算生成1 mol H2O时的放出的热量小于57.3 kJ，产生偏差的原因可能是________(填字母)。

a．实验装置保温、隔热效果差 

    b．量取盐酸的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

d．用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度                            e．使用玻璃搅拌器搅拌不均匀

f．实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器