1.1.1反應(yīng)熱焓變(學(xué)案)第一步、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過交流討論了解反應(yīng)熱、內(nèi)能、焓變等基本概念。2．通過認(rèn)識(shí)化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)化，能分析物質(zhì)的化學(xué)變化和伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。3．根據(jù)探究中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，觀察物質(zhì)及其變化的現(xiàn)象，客觀的記錄，基于數(shù)據(jù)分析并得出結(jié)論，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。第二步、課前預(yù)習(xí)梳理一、反應(yīng)熱焓變1.體系（系統(tǒng)）及環(huán)境（1）體系（系統(tǒng)）：試管中的溶液及發(fā)生的反應(yīng)等（包括反應(yīng)物、生成物、發(fā)生的反應(yīng)）。（2）環(huán)境：與_______相互影響的其他部分（如試管、空氣等）。2.反應(yīng)熱在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境_______或從環(huán)境_______的_______，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1）放熱反應(yīng)：由于各物質(zhì)所具有的能量不同，如果反應(yīng)物所具有的總能量_______生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有一部分能量就會(huì)變成熱能等形式_______出來。表示：ΔH為“-”或“ΔH_____0”，單位：kJ?mol?1（2）吸熱反應(yīng)：如果反應(yīng)物所具有的總能量_______生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收_______才能轉(zhuǎn)化為生成物。表示：ΔH為“+”或“ΔH_____0”，單位：kJ?mol4.焓與焓變內(nèi)能（1）“焓”是用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量，常用符號(hào)_____表示。不同的物質(zhì)所具有的能量不同，其焓也不同?！办首儭笔怯糜诿枋龇磻?yīng)熱的物理量，常用符號(hào)______表示。（2）內(nèi)能（符號(hào)為U）：體系內(nèi)物質(zhì)的各種_______的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)聚集狀態(tài)等影響。二、中和反應(yīng)與中和反應(yīng)反應(yīng)熱1.中和反應(yīng)中和反應(yīng)即酸和堿相互作用生成鹽和水的反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是酸電離產(chǎn)生的______和堿電離產(chǎn)生的_______結(jié)合生成難電離的水。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿之間的中和反應(yīng)一般都可用離子方程式__________________表示。2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱（1）概念：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成____mol

（2）表示方法：__________________________________________________。3.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定（1）測(cè)定儀器：_____________。（2）測(cè)定數(shù)據(jù)：鹽酸、NaOH溶液的初始溫度，反應(yīng)后體系的___________。（3）計(jì)算公式：_______________________。第三步、預(yù)習(xí)檢測(cè)與思考1.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）放熱反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不加熱就不能進(jìn)行。()（2）物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化。()（3）伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。()（4）吸熱反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生。()（5）Na轉(zhuǎn)化為Na+時(shí)，吸收的能量就是該過程的反應(yīng)熱。(（6）水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱。()（7）測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，混合溶液的溫度不再變化時(shí)，該溫度為終止溫度。()（8）準(zhǔn)確測(cè)量中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)過程中，至少需測(cè)定溫度4次。()2.物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因是什么？3.化學(xué)反應(yīng)中焓變可能為零嗎？為什么？4.反應(yīng)熱定義中，“在等溫條件下”是什么意思？5.中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定過程中，提高測(cè)定反應(yīng)熱準(zhǔn)確度的措施有哪些？第四步、課堂互動(dòng)交流知識(shí)點(diǎn)1反應(yīng)熱與焓變互動(dòng)導(dǎo)入.2021年9月7日11時(shí)01分，長(zhǎng)征四號(hào)丙遙四十運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，成功將高光譜觀測(cè)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，本次發(fā)射的高光譜觀測(cè)衛(wèi)星投入使用后可對(duì)內(nèi)陸水體、陸表生態(tài)環(huán)境、蝕變礦物、農(nóng)作物、森林植被等地物目標(biāo)，以及大氣污染、溫室氣體、PM2.5等環(huán)境和氣象要素進(jìn)行全球、長(zhǎng)期、定量和綜合觀測(cè)，有效提升我國(guó)高光譜綜合觀測(cè)能力。運(yùn)載火箭常采用無毒、無污染的推進(jìn)劑液氫和液氧，液氫、液氧反應(yīng)產(chǎn)生能量的熱化學(xué)方程式可表示為H2l【師生互動(dòng)交流】1.液氫與液氧的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?在等壓條件下，該反應(yīng)的焓變是多少？2.火箭在飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)中能量如何轉(zhuǎn)化？同質(zhì)量的液氫和氫氣在純氧中燃燒生成液態(tài)水，哪一個(gè)放出的熱量多？3.根據(jù)你的認(rèn)識(shí),請(qǐng)?jiān)谙旅娈嫵龇磻?yīng)物及生成物的能量變化示意圖,并總結(jié)反應(yīng)物、生成物總內(nèi)能的相對(duì)大小與反應(yīng)熱的關(guān)系?！局R(shí)歸納】★常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1．吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)、Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)、C和CO2的反應(yīng)、C和H2O(g)的反應(yīng)等。2．放熱反應(yīng)：中和反應(yīng)、金屬與酸(或水)的反應(yīng)、燃燒反應(yīng)及緩慢氧化、大多數(shù)化合反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等?！镬?、焓變與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系反應(yīng)類型放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖像焓變?chǔ)ΔH為“-”，即ΔΔH為“+”，即Δ【典例分析】1．(2022·北海高二期末)下列物質(zhì)間的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是()A．乙醇在空氣中燃燒B．稀鹽酸與金屬鎂反應(yīng)C．稀硫酸與氨水反應(yīng)D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合研磨2．下列反應(yīng)中熱量變化與圖示一致的是()A．CO和O2反應(yīng)B．Na和H2O反應(yīng)C．NaOH溶液和HNO3溶液反應(yīng)D．碳和水蒸氣制備水煤氣的反應(yīng)【拓展】反應(yīng)熱與焓變的區(qū)別與聯(lián)系反應(yīng)熱焓變含義化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的熱量化學(xué)反應(yīng)中生成物所具有的焓與反應(yīng)物所具有的焓之差符號(hào)QΔH單位kJ?mol?1kJ?mol?1與能量變化的關(guān)系Q>0Q<0ΔHΔH二者的相互聯(lián)系ΔH是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強(qiáng)下（敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)）且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)熱，即恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)熱Q就是焓變?chǔ)ぶR(shí)點(diǎn)2從微觀角度探討反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)互動(dòng)導(dǎo)入.反應(yīng)H2【師生互動(dòng)交流】1.圖中所示反應(yīng)中的能量變化是多少?2.該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH3.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)2HClg

【知識(shí)歸納】★從微觀角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因ΔH【典例分析】1．(2022·北師大萬寧附中高二月考)如圖所示為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法錯(cuò)誤的是()A．該反應(yīng)中反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量高于生成物成鍵放出的總能量B．2mol氣態(tài)氧原子結(jié)合生成O2(g)時(shí)，能放出498kJ能量C．?dāng)嗔?molNO(g)分子中的化學(xué)鍵，需要吸收632kJ能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成NO(g)的反應(yīng)熱ΔH＝－180kJ·mol－1知識(shí)點(diǎn)3中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)測(cè)量按下列操作步驟測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱。①用量筒量取50

②用另一量筒量取50

mL

0.55

③打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，用玻璃攪拌器勻速攪拌，密切關(guān)注溫度變化，將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度t2④重復(fù)上述步驟兩次。2.原理分析（1）能否將簡(jiǎn)易量熱計(jì)中的玻璃攪拌器用銅質(zhì)金屬棒替代？本實(shí)驗(yàn)中為什么選用了0.55

mol?L（2）如果用同樣的方法和同樣的數(shù)據(jù)測(cè)定鹽酸和氫氧化鉀溶液或硝酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)熱，結(jié)果所得到的反應(yīng)熱基本相同，為什么？（3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，對(duì)測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱有什么影響？改用濃硫酸代替鹽酸呢？（4）如果其他操作不變，但將藥品改為100mL

0.50mol?L?1的鹽酸和3.數(shù)據(jù)處理[取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度t1（1）為記錄本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表。（2）量熱計(jì)直接測(cè)得的數(shù)據(jù)是什么？通過什么公式計(jì)算反應(yīng)熱？（3）計(jì)算反應(yīng)熱。（為了計(jì)算簡(jiǎn)便，近似地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所用酸、堿溶液的密度與水相同，都是1

g?mL?1（4）若上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得t2?t1=3.4℃，則Δ4.誤差分析在下表空格內(nèi)填“偏大”、“偏小”或“不變”。引起誤差的原因中和反應(yīng)的反應(yīng)熱保溫措施不好_______若將玻璃攪拌器改成“銅棒”_______攪拌不充分_______量取NaOH溶液和鹽酸時(shí)，均仰視刻度線_______用同濃度的氨水代替NaOH溶液_______用同濃度的CH3_______最后記錄的溫度不是最高溫度_______【知識(shí)歸納】★中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，提高準(zhǔn)確度的措施：(1)為了保證酸完全被中和，常采用堿稍過量的方法(酸稍過量也可以)。(2)量熱計(jì)中的隔熱層可減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的散失。(3)向量熱計(jì)內(nèi)筒(已加入酸溶液)中倒入堿溶液時(shí)要迅速，且立即蓋上杯蓋。(4)多次試驗(yàn)求平均值時(shí)，若有某一組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有明顯偏差，應(yīng)直接舍去?！镜淅治觥?．(2022·阜新高二期末)在中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中不需要用到的儀器是()A．量筒 B．溫度計(jì)C．玻璃攪拌器 D．天平2．某試管中盛有Al粉和稀鹽酸，下列有關(guān)說法不正確的是()A．試管、Al粉、稀鹽酸及發(fā)生的反應(yīng)可看作一個(gè)體系B．除反應(yīng)物、生成物及相關(guān)反應(yīng)外，其他均看作環(huán)境C．Al與稀鹽酸反應(yīng)導(dǎo)致體系溫度升高，向環(huán)境中釋放熱量D．Al與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)測(cè)量3．(2022·咸陽高二期末)關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．在實(shí)驗(yàn)中，溫度計(jì)只使用2次B．為了使反應(yīng)進(jìn)行的更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量C．向盛裝酸溶液的內(nèi)筒中加堿溶液時(shí)要小心緩慢，以免灑出D．用鐵絲代替玻璃攪拌器攪拌，會(huì)使測(cè)得的反應(yīng)熱數(shù)值偏大第五步、課堂合作訓(xùn)練1．(2022·珠海二中高二質(zhì)檢)2022年北京冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”采用氫氣為燃料。一種利用水和太陽能制取H2的方法如圖所示，該過程中()A．太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．不存在化學(xué)鍵的斷裂與生成C．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為太陽能D．太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2．已知某反應(yīng)的焓變小于零，下列說法正確的是()A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓D．反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量3．(2022·北京大興區(qū)高二期末)氫氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)的過程，可用如下模型表示(“－”表示化學(xué)鍵)，下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ是吸熱過程B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．狀態(tài)a的總能量大于狀態(tài)d的總能量D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進(jìn)行4．(2022·大理高二月考)下列過程中能量變化與圖像不相符的是()選項(xiàng)A.NaOH溶液和鹽酸反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)C.Cl2和H2反應(yīng)D.Na和水反應(yīng)圖像5．關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．一組完整實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要測(cè)三次溫度B．量熱計(jì)中的隔熱層可以減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量散失C．為了確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，所用酸、堿稀溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量必須相等D．為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)處于溶液中央位置6．(2022·梧州一中高二月考)在化學(xué)反應(yīng)中，不僅有物質(zhì)的變化，還伴隨著能量的變化。