第一章

化學反應的熱效應第一節第一課時反應熱、焓變1．知道內能是體系內物質的各種能量的總和，受溫度、壓強、物質的聚集狀態的影響。2．了解反應熱與焓變的含義，了解化學能與熱能的相互轉化，等壓條件下化學反應的反應熱可以用焓變的表示。3.知道中和反應反應熱的測定方法。課程目標能量變化物質變化基礎

化學反應的特征熱能電能光能……吸收釋放放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應②酸堿中和反應③活潑金屬跟水或酸的反應⑤物質的緩慢氧化(食物腐敗)④大多數化合反應①大多數分解反應②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應，如C與H2O(g)反應，C與CO2反應，H2與CuO反應④NaHCO3與鹽酸的反應

【問題1】你能列舉常見的放熱、吸熱反應嗎？一個化學反應是放熱反應還是吸熱反應與條件（如加熱）無任何關系。

【問題2】如何定量描述化學反應中釋放或者吸收的熱量體系(系統)：試管中的溶液及發生的反應等。(包括反應物、生成物、發生的反應)環境：與體系相互影響的其它部分(如試管、空氣等)體系環境熱量反應熱：在等溫條件下，化學反應體系向環境釋放或從環境吸收的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。體系環境熱量等溫：指化學反應發生后,使反應后體系的溫度恢復到反應前體系的溫度,即反應前后體系的溫度相等。從能量角度分析，化學反應為什么會產生反應熱？內能：體系內物質的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質的聚集狀態等影響。宏觀焓(H)：與內能有關的物理量。焓變（?H

）：

?H＝

H生成物

—

H反應物

單位：kJ/mol或kJ?mol-1焓變(ΔH)：等壓條件下反應熱等于反應的焓變，用ΔH表示。?H＝H(生成物）－H(反應物）放熱反應吸熱反應H反應物生成物反應物生成物

?H

＜0?H＞0H∑H

(反應物）＞∑H(生成物）∑H

(反應物）＜∑H(生成物）從能量變化的原因角度分析，化學反應為什么會產生反應熱？微觀吸收能量679kJ釋放能量862kJ

H＝?183kJ/mol任務二探究化學反應中為什么會有反應熱微觀分析?H＝∑E(反應物斷鍵吸收的能量）－∑E(生成物成鍵放出的能量）反應物生成物化學反應鍵斷裂鍵生成原子重新組合吸收能量放出能量吸收能量＞釋放能量吸熱反應吸收能量＜釋放能量放熱反應

探究化學反應中為什么會有反應熱

拆開1molH

H鍵、1molN

H鍵、1molN

N鍵所需能量分別是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2(g)轉化為NH3(g)時的反應熱是多少？

＝946kJ/mol+3×436kJ/mol6×391kJ/mol

＝92kJ/mol

?H(估算)＝∑E

(反應物鍵能）－∑E

(生成物鍵能）N2(g)+

3H2(g)

2NH3

(g)

?H＝?

計算反應熱運用量熱計直接測定反應熱。保溫杯式量熱計反應熱的測定工具中和反應反應熱的測定1、反應原理：Q=CmΔtQ：中和反應放出的熱量。

m：反應混合液的質量。

C：反應混合液的比熱容。Δt：反應前后溶液溫度的差值溫度計玻璃攪拌器【實驗測量步驟】熱量損失高【數據處理】實驗次數反應物的溫度/℃反應前體系的溫度反應后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃125.025.2_____28.5____224.925.1_____28.3____325.625.4_____29.0____25.13.43.325.025.53.5m=V酸ρ酸＋V堿ρ堿

V酸=V堿

=50mL；為了計算方便，可近似認為實驗所用酸、堿稀溶液的密度與水的相

同，并忽略量熱計的比熱容。ρ酸=ρ堿=1g/cm3、C=4.18J/(g·℃)。

Q=4.18×10-3×(50+50)(t2-t1)kJ=0.418(t2-t1)kJ。生成1molH2O放出的熱量為：

kJ/mol0.418(t2-t1)0.025Qn=

n酸=0.025mol

n堿=0.0275mol【思考討論】中和反應熱測定實驗中產生實驗誤差的原因有哪些？【注意事項】①實驗中用溫度計先后測量酸溶液、堿溶液及混合溶液的溫度時,使用同一支溫度計可減小實驗誤差，且測量完一種溶液后，溫度計必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球要完全浸入溶液中，且要穩定一段時間后再記下讀數。②反應物應一次性迅速加入，且避免有液體濺出。③實驗操作時動作要快，盡量減少熱量的損失。④重復實驗3次，取3次實驗數據的平均值。

kJ/mol0.418(t2-t1)0.025Qn=答案：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結果更準確。思考1：大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎紙條）的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？思考2：為什么不用鐵質攪拌棒？鐵與鹽酸之間會發生反應，另外鐵的導熱性好，這樣都會造成熱量的損失。思考3：溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？答：因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發生中和反應而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使溶液的總質量增加，而導致實驗結果誤差。思考4：實驗中所用HCl和NaOH的物質的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？答：為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。不宜用鹽酸過量：因為在空氣中鹽酸相對堿穩定，堿極易與空氣中CO2反應，故如果鹽酸過量，此時所用的堿很難保證完全與HCl反應大量實驗測得，在25℃和101kpa下強酸稀溶液與強堿稀溶液發生中和反應生成1mol水時，放出57.3kJ的熱量弱酸弱堿稀溶液，因為電離吸熱，故生成1molH2O放熱<

57.3kJ強酸強堿濃溶液，因為稀釋放熱，故生成1molH2O放熱>57.3kJ總結

反應熱、焓、焓變的比較反應熱焓變焓概念在等溫條件下，化學反應體系向環境釋放或從環境吸收的熱量化學反應