第一節(jié)反應(yīng)熱新人教版選擇性必修1第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一課時(shí)反應(yīng)熱、焓變神州十三號(hào)載人飛船升空火箭推進(jìn)劑燃燒放出大量熱量乙炔與氧氣反應(yīng)放出的熱量用于切割金屬感受生活中能量的轉(zhuǎn)化自熱食品利用化學(xué)反應(yīng)放出的熱量加熱食物化學(xué)能熱能定量描述？化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和特征熱能電能光能------能量變化（通常）化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化—實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)6-1】在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測(cè)量溶液溫度的變化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①看到有氣泡產(chǎn)生②用手觸摸反應(yīng)后的試管，_____③用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度_____該反應(yīng)產(chǎn)生

，

熱量溫?zé)嵘邭怏w放出化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化—實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)6-2】將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣體后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。

(2)聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯①混合物呈糊狀②聞到刺激性氣味③用手觸摸杯壁下部，

，用手拿起燒杯，___________________該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，

熱量冰涼木片與燒杯粘在一起吸收吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1.概念（1）放熱反應(yīng)把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。（2）吸熱反應(yīng)把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。特別提醒：

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學(xué)反應(yīng)。NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應(yīng)；NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發(fā)屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應(yīng)。注：任何化學(xué)反應(yīng)都會(huì)有能量的變化。2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)⑤鹽類的水解思考：吸熱反應(yīng)一定需要加熱嗎？放熱反應(yīng)一定不需要加熱嗎？化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(huì)有能量變化？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？人們有是如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量呢？

吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱等條件沒有直接聯(lián)系，需要持續(xù)加熱才進(jìn)行的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，不需加熱或加熱停止后仍能進(jìn)行的反應(yīng)為放熱反一、反應(yīng)熱

焓變體系與環(huán)境1、反應(yīng)熱體系環(huán)境熱量環(huán)境熱量被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系，與體系相互影響的其他部分稱為環(huán)境。定義：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(jiǎn)稱反應(yīng)熱。2、反應(yīng)熱與焓變思考：化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有反應(yīng)熱？

（1）內(nèi)能：（2）焓：焓(H)反應(yīng)物生成物焓(H)反應(yīng)物生成物產(chǎn)生反應(yīng)熱的原因：化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能發(fā)生了變化為了描述等壓條件下的反應(yīng)熱,科學(xué)上引入了一個(gè)與內(nèi)能有關(guān)的物理量——焓(符號(hào)為H)是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)、和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。（3）焓變定義：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變符號(hào)：ΔH單位：kJ/mol或kJ·mol?1數(shù)學(xué)表達(dá)式：ΔH＝H生成物?H反應(yīng)物規(guī)定：注意：?jiǎn)挝恢械拿縨ol是與整個(gè)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的，即反應(yīng)

熱表示每mol反應(yīng)放出或吸收的熱量。放熱反應(yīng)(體系能量降低)：?H<0，?H為“－”吸熱反應(yīng)(體系能量升高)：?H>0，?H為“+”例1：1molC(s)與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol。例2：1molH2(g)與1molCl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)，放出183kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol?！窘涣髋c討論】：宏觀上：取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。微觀上：取決于所有舊化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量與所有新化學(xué)鍵形成放出的總能量的相對(duì)大小化學(xué)反應(yīng)能量是如何轉(zhuǎn)化？＋131.5-183（4）焓變與物質(zhì)的能量的圖像：宏觀物質(zhì)角度?H＝E（生成物的總能量）-

E（反應(yīng)物的總能量）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量生成物總能量能量反應(yīng)過程△H反應(yīng)物的總能量生成物總能量能量反應(yīng)過程△H石墨、金剛石哪個(gè)更穩(wěn)定？C(石墨s)C(金剛石s)

ΔH

=

+1.5

kJ/mol

練習(xí)：

判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性（5）焓變與鍵能的圖像：微觀鍵能角度

以H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反應(yīng)能量變化為例化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化斷裂或形成1mol化學(xué)鍵的能量變化斷裂或形成化學(xué)鍵的總能量變化H?H吸收

kJ共吸收

kJCl?Cl吸收

kJH?Cl放出

kJ共放出

kJH2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)

ΔH＝____________436243679431862?183kJ/mol實(shí)測(cè)值：ΔH＝?184.6kJ/molE（kJ/mol）反應(yīng)歷程

H2+Cl2

2H+2Cl2HCl△H=-183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)2×431kJ/mol=862kJ/mol斷開1molH-H鍵或Cl-Cl鍵所吸收的能量形成2molH-Cl鍵所放出的能量斷開1molH-H鍵和Cl-Cl鍵所吸收的總能量減去形成2molH-Cl鍵所放出的能量?H＝E（反應(yīng)物的鍵能）-

E（生成物的鍵能）補(bǔ)充：“鍵能”概念(1)定義：(2)單位:在25℃,101kPa(常溫常壓下)，將1mol理想氣體分子AB拆開為中性氣態(tài)原子A和B所需要的能量。kJ/molQ.在CH4中，斷開1molC—H鍵要吸收415kJ的能量。若要形成1molCH4，會(huì)

的能量。放出(3)穩(wěn)定性:鍵能越大越穩(wěn)定穩(wěn)定性：HF>HCl鍵能：物質(zhì)的能量：HF>HClHF<HCl能量越低越穩(wěn)定n(物質(zhì))×鍵個(gè)數(shù)×鍵能1660kJ1mol鍵的能量變化（6）焓變與活化能的圖像活化分子

無催化劑的情況，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能?H＝E1-

E2催化劑降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小。

許多反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)直接測(cè)定保溫杯式量熱計(jì)3、反應(yīng)熱的測(cè)定：以中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定為例數(shù)值：(1)濃酸、濃堿或NaOH固體？(3)稀H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成1mol水的反應(yīng)熱？中和熱定義：思考(2)弱酸、弱堿？25oC，101kPa，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量。中和熱為57.3kJ/mol或△H=-57.3kJ/mol（1）實(shí)驗(yàn)原理：Q＝mcΔtm:體系總質(zhì)量；c:體系比熱容；

Δt:反應(yīng)前后體系溫差使反應(yīng)物混合均勻,充分接觸(操作：上下移動(dòng))減少熱量的散失減少熱量的散失

思考：該實(shí)驗(yàn)中，玻璃攪拌器換成鐵制或者銅制的攪拌器行不行？測(cè)量反應(yīng)前后體系溫度反應(yīng)容器起保溫作用（2）實(shí)驗(yàn)裝置：不行環(huán)境溫度不變時(shí)，根據(jù)測(cè)得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱。即利用公式Q＝cmΔt進(jìn)行計(jì)算。？（3）實(shí)驗(yàn)步驟：量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，倒入內(nèi)筒，蓋上杯蓋，測(cè)溫并記錄；洗凈溫度計(jì)并擦干，備用①

測(cè)鹽酸溶液初始溫度：②

測(cè)氫氧化鈉溶液初始溫度：另取一量筒，量取50mL0.55mol·L－1氫氧化鈉，測(cè)溫并記錄；③

取兩次溫度的平均值記為反應(yīng)前體系溫度t1（1）反應(yīng)物溫度的測(cè)量（t1）（2）反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量（t2）將酸堿溶液迅速混合，用玻璃攪拌器輕輕攪動(dòng)溶液，準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為t2（3）重復(fù)以上步驟2次問題一：能否更換溫度計(jì)？不能，會(huì)存在儀器誤差問題二：能否測(cè)完酸后直接測(cè)量堿的溫度？不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失問題三：為什么堿的濃度稍大于酸？堿過量，保證酸完全反應(yīng)問題四：酸堿為什么要迅速混合？減少熱量損失4.數(shù)據(jù)處理：P5-6溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃鹽酸NaOH平均值溫差平均值125.025.2____28.5________224.925.1____28.3____325.625.4____29.0____25.125.025.53.43.33.53.4假設(shè)中和后溶液密度近似為1g·cm－3，中和后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，則根據(jù)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出：該反應(yīng)放出的熱量

Q=mcΔt≈

kJ，1.42則，生成

1molH2O時(shí)放出的熱量為

kJ。56.8ΔH＝

－Q0.025kJ/mol(50+50)×4.18×10－3×3.4該數(shù)值與57.3kJ/mol有偏差，原因可能為：a實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b分多次把NaOH溶液倒入盛有稀鹽酸的燒杯中c用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度d用量筒量取鹽酸時(shí)仰視讀數(shù)無影響。因?yàn)閺?qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱