高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热精品ppt课件

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【回顾】化学反应有哪些特征？
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。而且能量转化形式是多样的。化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律。
(1)所有燃烧 (2)中和反应 (3)活泼金属与水、酸反应(4)大多数化合反应 (5)缓慢氧化(6)铝热反应
(1)大多数分解反应 (2)C与CO2/H2O (3)铵盐与碱(4)碳酸氢钠+盐酸
在实际应用中，人们如何定量地准确描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？
被研究的物质系统称为体系(又称为系统)；
与体系相互影响的其他部分称为环境；
体系：反应物：盐酸、NaOH溶液发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O
1、体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
2、体系与环境的热量交换——反应热
②直接测定反应热的方法：
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。
等温：即反应前后体系的温度相等。
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据测定体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热
（1）实验原理： 在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据? 如何根据测得的数据计算反应热?
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
3、【探究】中和反应反应热的测定
为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、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:①50 mL0.50 ml/L盐酸的质量m1=50 g, 50 mL0.55 ml/L NaOH溶液的质量m2=50 g②反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g . 0C)。
（上下移动）搅拌，使溶液迅速混合均匀。
测量反应前后体系的温度
减少热量散失，降低实验误差。
（2）测量工具（量热计）：
1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？2.实验中是否可以更换温度计？3.能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？5.为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？6.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
为了保证盐酸完全被中和
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
某小组用50 mL 0.5 ml·L－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液进行实验。取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1， 则反应放出的热量Q=(m酸+m碱)﹡c﹡(t2-t1)≈ kJ，那么生成1 ml H2O放出的热量为＝ 。
特别提醒：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 ml H2O时，放出57.3 kJ的热量。
（5）问题与讨论： 上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
①反应物：a.用强酸强碱的稀溶液； b.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；②减少热量损失：a.量热计保温隔热； b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器； c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液； b.不能用同一个量筒量取酸碱；④重复三次，减小误差。
二、中和反应热（简称中和热）
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 ml H2O(l)的反应热。
(4)浓酸和浓碱溶液稀释会放热，中和热偏大
(3)弱酸弱碱电离吸热，中和热偏小
(1)中和热与酸、碱的用量无关。
(2)不是所有的中和反应放出的热都叫中和热
要点：（1）条件：稀溶液（2）（强）酸与（强）碱（3）生成1ml液态水。若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内（4）放出的热量：57.3kJ
1、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是（已知弱酸电离吸热）( )A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中中温度计水银球应与内筒底部接触C.测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度D.用0.55ml/LNaOH溶液分别与0.50ml/L的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和反应反应热的绝对值相同
2.当50 mL 0.50 ml/L盐酸与50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液在图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用品是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）。
减少实验过程中的热量损失
（4）实验中改用60 mL 0.50 ml/L盐酸跟50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”），简述理由 ： （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）
因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1ml H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关
化学反应过程中为什么会产生反应热？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
【分析】因为反应前后体系的内能(符号为U)发生变化。
（1）内能(U)：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态等影响。能量越低,物质越稳定。
【思考】在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。如何描述等压条件下的反应热？
（2）焓：符号为 H焓是物质所具有的能量，与内能有关的物理量（只有正值）
（3）焓变（符号为△H）： ①定义： ②数学表达式： ③常用单位： ④与反应热关系：
生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变。
△H=H（生成物）-H（反应物）
kJ/ml（或kJ·ml-1）
等压条件下进行的化学反应，反应热等于焓变。
【例题1】在250C和101 kPa下，1 mlH2与1 ml Cl2反应生成2 ml HCl时放出184.6 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= － 184.6 kJ/ml
【例题2】在250C和101 kPa下，1 ml C(如无特别说明，C均指石墨)与1 ml H20(g)反应，生成1 ml CO和1 ml H2,需要吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= + 131.5 kJ/ml
【练习】请用△H表示出中和热的准确值？
ΔH = － 57.3 kJ/ml
【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/ml必须标出。
放热反应，焓减小，ΔH<0吸热反应，焓增大，ΔH>0
（1）反应物与生成物总能量变化（宏观）
ΔH＝E(生成物)—E(反应物)
放热反应，△H为“-”，即△H < 0，
反应体系对环境放热，其焓减小
吸热反应，△H为“+”，即△H > 0，
反应体系从环境吸热，其焓增大
放热反应（ ΔH<0 ）
放热反应 （ ΔH>0 ）
（2）化学键的键能变化（微观）
∆H＝E(反应物总键能)—E(生成物总键能)=Q吸-Q放
化学反应的实质：旧键的断裂（吸热），新键的形成（放热）。
(1)ΔH>0 →吸热反应，ΔH<0 → 放热反应(2) ΔH＝E(生成物总能量)—E(反应物总能量)(3)∆H＝E(反应物总键能)—E(生成物总键能)=Q吸-Q放
【例题】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1ml 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
（4）应用：物质稳定性判断
①物质键能越高，越稳定
②物质总能量越低，越稳定。
【例题】C(石墨 s) = C(金刚石 s) ΔH = +1.9kJ/ml，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。
∆H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。
1、下列说法正确的是( )A.反应热是1ml物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时△H>0，反应吸热时△H<0C.任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D.在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差决定
2、下列反应既属于放热反应，又属于氧化还原反应的是（ ）A.Ba(OH)2溶液与硫酸溶液反应B.铝片与稀硫酸反应C.灼热的炭与CO2反应D.NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H20晶体反应
3、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1 ml S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 ml F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH 为（ ）A.－1 780 kJ·ml－1 B.－1 220 kJ·ml－1C.－450 kJ·ml－1 D.＋430 kJ·ml－1
4、如下图所示，△H1=－393.5kJ/ml，△H2=－395.4kJ/ml，下列说法或表示式正确的是（ ）A.金刚石与氧气反应生成二氧化碳是吸热反应B.石墨和金刚石的转化是物理变化C.石墨的稳定性比金刚石强D.1ml石墨的总键能比1ml金刚石的总键能小1.9kJ
5、反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是（ ）