第1章 第1节 第1课时 反应热 焓变（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（鲁科2019 双选版）

第1节　化学反应的热效应 第1课时　反应热　焓变 [素养发展目标]　1．认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。2．知道内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，受温度、压强、物质的种类、数量及聚集状态的影响。3．认识等压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 一、化学反应的反应热 1．反应热 (1)定义：化学上规定，当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 (2)符号：通常用Q表示。Q>0，表示反应吸热；Q<0，表示反应放热。 名师提醒 反应热描述的是在一定温度下，化学反应前后的热量变化，且任何化学反应都有热效应。 2．热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。 3．反应热的测定 (1)用于测定反应热的仪器——量热计 (2)原理：将反应物加入内筒并使之迅速混合，测定反应前后溶液温度的变化值，即可利用公式 Q＝－C(T2－T1)计算出反应热。 式中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 二、化学反应的内能变化与焓变 1．内能：反应体系内物质所含各种微观粒子的能量(分子、原子、离子等)的各种形式运动的动能和微观离子间相互作用的势能的总和。 2．影响内能的因素：(1)物质的种类及数量；(2)温度；(3)压强；(4)物质的聚集状态。 3．符号：U 4．ΔU (1)ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) (2)ΔU＝Q＋W (3)ΔU＝Q(反应过程中体系没有做功) 5．焓(H)：用来描述等压反应的反应热。 (1)焓 等压反应：在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应称为等压反应。 焓：用它的变化来描述等压反应的反应热，符号为H，单位为J或kJ。 (2)焓变 定义 反应产物的焓与反应物的焓之差，称为反应焓变(ΔH) 表达式 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) (3)ΔH与吸热反应、放热反应的关系 b．实例：1 mol H2与0．5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285．8 kJ的热量，则该反应的焓变ΔH＝－285．8 kJ/mol。 (4)焓变的计算方法 a．宏观角度计算：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。 b．微观角度计算：ΔH＝反应物的总键能－反应产物的总键能。 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应不一定伴随着能量变化 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化 D．物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量 D　[化学反应中旧键的断裂需要吸收能量，新键的形成需要释放能量，故化学反应一定伴随着能量的变化，A项错误；有些物理变化也伴随着能量变化，如物质三态之间的变化，B项错误；化学反应可能发生颜色变化，如H2＋I2===2HI，2NO＋O2===2NO2，但有颜色变化的物质变化不一定是化学变化，如活性炭使红墨水褪色，C项错误。] 2．下列关于反应热和焓变的理解正确的是(　　) A．任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．放热反应的ΔH＞0，吸热反应的ΔH＜0 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞0 D　[只有在恒压条件下发生的化学反应，反应热才等于焓变，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；有些化学反应的反应热与焓变不能通过实验直接测量，C项错误；反应产物的总焓大于反应物的总焓时，说明反应吸热，ΔH＞0，D项正确。] 探究一　化学反应的焓变 1．化学反应中能量变化的主要原因是什么？ 提示：　化学键断裂和形成时的能量变化。 2．化学反应中内能的变化与化学反应的反应热有何关系？ 提示：　如果反应过程中体系没有做功(如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功)，则ΔU＝Q；如果反应后体系的内能是增加的，即U(反应产物)＞U(反应物)，则Q＞ 0，反应吸热；反之，反应放热。 3．化学键断裂和形成时，与能量有什么关系？反应的焓变与其又有什么关系？提示：　化学键断裂时吸收能量，化学键形成时放出能量。反应的焓变等于两者之差。 4．焓变与反应吸热或放热的关系是什么？ 提示：　若ΔH＞0，则反应为吸热反应，若ΔH＜0，则反应为放热反应。 1．焓变与化学键变化的关系 吸热反应 E1＞E2 ΔH＞0 放热反应 E1＜E2 ΔH＜0 即：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量总和—反应产物的化学键形成放出的能量总和。 2．常见放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应及缓慢氧化反应 ③酸碱中和反应 ④活泼金属与酸或H2O的反应，如Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ ⑤铝热反应，如2Al