1、专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应第2课时反应热的测量与计算一、导入新课观看实验：中和反应放热思考讨论：实验方法如何测定反应的反应热？最直接的方法实验测定二、反应热的测定1实验原理其中C表示溶液及量热计的热容； T表示反应前后体系的温度变化； n水表示生成水的物质的量。计算公式： H提示：通常情况下，一定量的物质温度升高1所需吸收的热量称为热容。测量反应前后溶液的温度，根据反应体系的温度变化和热容用公式计算出中和反应的反应热。CT10-3n水环形玻璃搅拌棒二、反应热的测定外筒：起保温作用简易量热计内筒：反应容器测量反应前后溶液的温度使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系
2、的温度均匀2实验用品药品：0.50molL-1的盐酸；0.50molL-1的NaOH溶液以测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热为例二、反应热的测定3实验步骤（1）用量筒量取50mL0.50molL-1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（T1）；（2）另取一量筒量取50mL0.50molL-1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（T2）；（3）将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出反应体系的最高温度（T3）并记录。二、反应热的测定3实验步骤（4）假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相
3、等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算该反应的反应热并写出热化学方程式。二、反应热的测定盐酸的温度（T1）/氢氧化钠溶液的温度（T2）/反应体系的最高温度（T3）/反应体系的温度变化（T=T3-）/反应体系的热容C=(VHClHCl+VNaOHNaOH)4.18/(J-1)生成1molH2O时的反应热（H=-）/(kJmol-1)CT10-30.025T1+T22数据处理二、反应热的测定思考讨论：（5）如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同并说明理由。4实验结论由于上面三个实验中所用溶液体积、H和OH的浓度也是相同的，即参
4、加反应的n(H)和n(OH)相同，反应又都在同一条件下（室温）进行，因此这三个反应的反应热也相同。H(aq)+OH(aq)=H2O(l)注意：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1 mol水时放出的热量，数值都约为57.3kJmol-1。H=57.3kJmol-1二、反应热的测定5实验误差（1）误差原因分析思考讨论：本实验引起误差的原因有哪些？减少误差的措施又有哪些呢？可能的原因有：量取溶液的体积有误差药品的选用不当引起的误差实验过程中有液体洒在外面混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差测了酸的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差二、反应热的测定（2）减少误差的措施
5、为使测定的中和反应反应热更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。量取溶液的体积要准确。温度计读数时要注意读取的是混合反应体系的最高温度。实验过程中反应物应一次性加入，不要有液体溅出。如果用同一只温度计，测定一种溶液的温度后必须洗涤干净并用滤纸擦干才能用于测另一种溶液的温度。数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。二、反应热的测定现代量热计三、盖斯定律思考讨论：是不是任一反应的反应热均能直接测出？能用实验测定C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热吗？碳单质与氧气反应时不可能完全生成CO(g)，在反应中总会有CO2(g)生成，因此这个反应的H 无法用实验直接测定。12并非所
6、有化学反应的反应热均可用实验直接测定。三、盖斯定律 通过理论方法能够计算出反应C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热吗？1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应的热效应的基础上，总结出盖斯定律，为从理论上计算化学反应焓变提供了思路，因此人们称盖斯为“热化学之父”。俄国化学家盖斯12科学史话三、盖斯定律一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。盖斯定律(Hessslaw)1盖斯定律的内容三、盖斯定律盖斯定律本质：化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2盖斯定律的理解登山时上升的高度与登山路径无关从反应途径角度在恒压条件下，化学反应的热效
7、应等于焓变H。三、盖斯定律H5H始态终态()H1H4H2H3b()()ca从能量守恒角度从始态通过不同途径到达终态的焓变：HH1H2H3H4H52盖斯定律的理解三、盖斯定律盖斯定律在科学研究中具有重要意义（1）进行很慢的反应（2）不容易直接发生的反应（3）产物不纯的反应（有副反应发生）意义：对于这些都无法通过实验直接测得的反应焓变可通过盖斯定律进行计算。实验方法不能测量三、盖斯定律“一看”：看待求反应中各物质在已知反应中的位置，寻找中间产物3盖斯定律的计算计算H1212说明：在热化学方程式中，如不作特别说明，C(s)均指石墨。三、盖斯定律C(s)+O2(g)=CO(g)H3=？C(s)+O2(
8、g)=CO2(g)H1=393.5kJmol-1CO(g)+O2(g)=CO2(g)H2=283.0kJmol-1“二变”：改变已知反应中反应物和反应产物的位置121212CO2(g)=CO(g)+O2(g)H4=+283.0kJmol-1三、盖斯定律“三加”：将方程式和进行叠加，反应焓变也要进行叠加C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=393.5kJmol-1C(s)+O2(g)=CO(g)CO2(g)=CO(g)+O2(g)H4=+283.0kJmol-1H3=H1+H4=110.5kJmol-11212三、盖斯定律【思维程序】确定待求反应“一看”待求反应和已知反应，找出中间物质“二变”
9、对已知热化学方程式进行变形，消掉中间物质“三加”将新得到的热化学方程式进行叠加（反应焓变也进行叠加）写出待求的热化学方程式三、盖斯定律解：此反应分两步进行：C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJmol-1CO2(g)=CO(g)+O2(g)H3=+283.0kJmol-1将上述两反应相加，得总反应为：C(s)+O2(g)=CO(g)H3=？根据盖斯定律，总反应的H3为两步反应的H之和，即：H3=H1+H4=393.5kJmol-1+(+283.0kJmol-1)=-110.5kJmol-1答：反应C(s)+O2(g)=CO(g)的焓变H3为-110.5kJmol-1。1212
10、12三、盖斯定律一个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。【归纳总结】四、课堂练习1将V1mL1.00molL-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是（ ）A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00molL-1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应B四、课堂练习C四、课堂练习3已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=566kJmol-1N2(g)+O2(g)=2N
11、O(g)H=+180kJmol-1则2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)的H是（）A746kJmol-1B+386kJmol-1C386kJmol-1D+746kJmol-1A四、课堂练习4已知：CH4在一定条件下可发生一系列反应，如图所示：下列说法不正确的是（）AH1H5BH3=H2H5CH1=H2+H3+H4DH40BCH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)CO2(g)+2H2O(l)H1CH3OH(l)+O2(g)H3H2H4H532四、课堂练习5氨基甲酸铵（H2NCOONH4）为尿素生产过程的中间产物，易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。已知：
12、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H1=92.4kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=393.8kJmol-1N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(s)H3=645.7kJmol-1写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式： 。四、课堂练习已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H1=92.4kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=393.8kJmol-1N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(s)H3=645.7kJmol-1利用盖斯定律将反应+得H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)H=+159.5kJmol-1。【解析】五、课堂小结反应热的测定实验原理实验仪器中和反应的反应热测定实验简易量热计HCT10-3n水五、课堂小结盖斯定律内容本质应用一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的化学反应的焓变H只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关获得很难直接测得反应热的反应焓变计算H的解题步骤：“一看”；“二变”；“三加”敬请各位老师提出宝贵意见！
