第一章化學反應的熱效應第一節反應熱第1課時反應熱及其測定學習目標

（1）了解反應熱的概念；了解反應熱的定義，知道化學反應、熱效應）與反應焓變之間的關系（2）能解釋中和反應反應熱的測定原理；能根據實驗中測定并記錄的數據計算反應熱（3）理解熱化學方程式的意義，能正確書寫熱化學方程式。情境創設自熱食品利用化學反應放出的熱量加熱食物目前市面上的“即熱飯盒”，其原理是在飯盒底部有兩層，一層存放水，另一層存放鎂和鐵的混合物（發熱包主要成分）。使用時打開隔離層，即發生以下反應：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑。實際生產中需要嚴格把控發熱包中有效成分的含量。發熱包中有效成份含量過少，放熱不足；含量過多占用空間，且有安全隱患。

化學能熱能定量描述？任務一：了解反應熱概念1、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。等溫：即反應前后體系的溫度相等體系：被研究的物質系統稱為體系環境：與體系相互影響的其他部分稱為環境以鹽酸與NaOH溶液的反應為例體系環境體系反應物：鹽酸、NaOH溶液發生的反應：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O環境：如試管、空氣等熱量通過熱成像儀直觀感受感受中和反應的反應熱

任務二：中和反應反應熱的測定

1881年，法國化學家貝特羅，在法蘭西學院的實驗室里，利用自己發明彈式量熱計測出了不同反應的反應熱。法國化學家貝特羅中和反應反應熱的測定(1)原理：根據體系的___________和有關物質的_________來計算反應熱。(2)實驗裝置：溫度變化

比熱容

任務二：中和反應反應熱的測定教材P5·探究：中和反應反應熱的測定(3)實驗試劑0.5mol/L的稀鹽酸0.55mol/L的NaOH溶液50mL50mLH＋(aq)＋OH?(aq)＝H2O(l)思考：所用HCl和NaOH的物質的量比為何不是1:1，而是NaOH稍過量？在空氣中稀鹽酸相對堿穩定，堿極易與空氣中CO2反應，消耗了一部分NaOH，為了保證鹽酸完全被中和，需要采用稍過量的NaOH溶液(4)實驗測量。①反應前體系溫度(t1)的測量：用一個量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用；用另一個量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度。取兩溫度的平均值記為t1。②反應后體系溫度(t2)的測量：打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。準確讀取混合溶液的______________，記錄為t2。③重復上述實驗操作，取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。最高溫度

任務二：中和反應反應熱的測定教材P5·探究：中和反應反應熱的測定(5)數據收集反應前酸、堿的溫度，取平均值t1酸堿混合充分反應后體系溫度t2重復三次實驗，減少實驗誤差實驗次數123反應物的溫度鹽酸NaOH溶液反應前體系的溫度反應后體系的溫度溫度差(t2?t1)/℃t1/℃t2/℃【實驗探究】：測定酸堿中和反應的反應熱【學習任務二】中和反應反應熱的測定任務二：中和反應反應熱的測定教材P5·探究：中和反應反應熱的測定(6)數據處理熱量的計算公式：Q＝cmΔtc：反應混合液的比熱容c＝4.18×10?3kJ/(g·℃)50mL0.50mol/L鹽酸的質量m1＝50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的質量m2＝50g。m＝(m1＋m2)＝100g

Δt：三次測量所得溫度差(t2?t1)的平均值H＋(aq)＋OH?(aq)＝H2O(l)Q(kJ)0.025mol0.025mol0.418(t2?t1)1mol0.0250.418(t2?t1)大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量。任務二：中和反應反應熱的測定教材P5·探究：中和反應反應熱的測定(7)誤差分析為了準確測出升高的溫度，實驗過程中已采取了哪些措施？1、使用碎泡沫塑料、蓋板等做隔熱材料，減少熱量損失；2、使用玻璃攪拌棒勻速攪拌，保證反應完全；3、混合兩種反應物時動作迅速、操作規范；4、重復三次實驗，減少誤差。課堂小結反應熱反應熱概念中和反應反應熱的測定體系環境實驗裝置實驗試劑數據收集與處理誤差分析實驗改進[深化理解]1．中和反應反應熱測定原理的理解(1)中和反應的對象為酸、堿的稀溶液。這是因為濃酸和濃堿相互混合時因稀釋會放出熱量。(2)中和熱(在25℃、101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應，生成1molH2O放出的熱量)與參加反應的強酸和強堿的種類、用量無關。(3)弱酸或弱堿在溶液中不能完全電離，隨著反應的進行，繼續電離并吸收熱量，所以它們的中和熱數值小于57.3kJ·mol－1。例如：利用同樣的方法測定氨水與鹽酸、NaOH溶液與醋酸的反應熱，則所測ΔH>－57.3kJ·mol－1。(4)若測定硫酸與Ba(OH)2溶液的反應熱，則所測ΔH偏小，即中和熱數值大于57.3kJ·mol－1，這主要是因為Ba2＋和SO生成難溶物BaSO4也會放出熱量。【答案】(1)183

(2)A【解析】(1)1molH2在2molCl2中燃燒，參加反應的H2和Cl2的物質的量都是1mol，生成2molHCl，則放出的熱量為431kJ·mol－1×2mol－(436kJ·mol－1×1mol＋243kJ·mol－1×1mol)＝183kJ。(2)反應H2＋X2===2HX中，若1molH2和1molX2反應生成2molHX，就有1molH—H和1molX—X斷裂，有2molH—X形成。放出的熱量Q(HX)＝2E(H—X)－E(H—H)－E(X—X)，將題中數據代入計算可得：Q(HCl)>Q(HBr)>Q(HI)。(1)用含0.5molH2SO4的濃硫酸和含1molHCl的稀鹽酸分別與含1molNaOH的稀溶液發生反應，所測得的反應熱相等嗎？【答案】不相等；因為濃硫酸稀釋時會放熱。(2)測定中和反應反應熱的實驗中引起誤差的因素有哪些？

【答案】量熱計的隔熱效果差；量取溶液的體積不準確；配制的溶液濃度不準確；溫度未到達最高點就讀數；實驗操作動作較慢等。(3)測定中和反應反應熱的實驗中為什么堿要稍過量？

【答案】堿過量是為了保證酸完全反應。

50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱(在25℃、101kPa下，強酸稀溶液與強堿稀溶液反應生成1molH2O時放出的熱量叫中和熱)。回答下列問題：[典例精練](1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是___________________________。

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得中和熱的絕對值__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)實驗中若改用60mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，簡述理由：___________________________。【答案】(1)減少實驗過程中的熱量損失(2)偏小(3)不相等相等因為中和熱是指在稀溶液中強酸與強堿發生中和反應生成1molH2O時的反應熱，與酸和堿的用量無關

在做中和反應反應熱的測定實驗時，關鍵是要比較準確地配制一定物質的量濃度的溶液，量熱計要盡量做到絕熱；在量熱的過程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準確地測量出反應前后溶液溫度的變化。回答下列問題：(1)該實驗常用0.50mol·L－1鹽酸和0.55mol·L－1NaOH溶液各50mL。NaOH溶液的濃度大于鹽酸的濃度的目的是____________________________。當室溫低于10℃時進行實驗，對實驗結果會造成較大誤差的原因是______________。

(2)若上述鹽酸、NaOH溶液的密度都近似為1g·cm－3，中和后生成的溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，實驗前后的溫度差為(t2－t1)℃。則該中和反應放出熱量為______________________kJ(填表達式)。【答案】(1)保證鹽酸完全被中和散熱太快(2)0.418(t2－t1)隨堂練習1．在日常生活和學習中，我們經常接觸到下列反應：①化石燃料燃燒②強酸、強堿的中和反應③用C和H2O在高溫下制水煤氣④鋅和鹽酸反應制氫氣⑤氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體研磨放出氨氣⑥煅燒石灰石其中屬于放熱反應的有

，吸熱反應的有

。隨堂練習2.請判斷下列說法正誤。(1)濃硫酸與NaOH溶液反應生成1molH2O(l)，放出的熱量為57.3kJ(

)(2)同一中和反應的反應熱與酸堿的用量有關(

)(3)中和反應反應熱的測定實驗中的玻璃攪拌器換成銅質攪拌器效果更好(

)(4)中和反應反應熱的測定實驗中，應將50mL0.55mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小燒杯(

)(5)中和反應反應熱的測定實驗中，測定鹽酸后的溫度計沒有沖洗干凈，立即測NaOH溶液的溫度()隨堂練習3．某同學通過實驗測出稀鹽酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水放出的熱量為52.3kJ，造成這一結果的原因不可能是的是(

)A．實驗裝置保溫、隔熱效果差B．用量筒量取鹽酸時仰視讀數C．分多次將NaOH溶液倒入量熱計的內筒中D．用測量鹽酸的溫度計直接測定NaOH溶液的溫度隨堂練習4．用50mL0.50mol·L－1的鹽酸與50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量計算反應熱。下列關于實驗和中和反應的說法正確的是(

)A．如圖條件下實驗過程中沒有熱量損失B．玻璃攪拌器可用銅質材料代替C．中和反應的逆反應是吸熱反應D．在25℃和101kPa下，強酸和強堿的稀溶液發生中和反應生成1molH2O時，放出57.3kJ·mol－1的熱量隨堂練習5.某同學設計如圖所示