专题1第1单元 第1课时 化学反应的焓变(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2020）

第一单元　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的焓变 课程标准要求 学业质量水平 1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。 2．认识化学能与热能的相互转化关系，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。 4．能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 1.能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律，能定量分析化学变化的热效应。(水平3) 2．能依据化学变化中能量转化的原理，提出利用化学变化实现能量贮存和释放的有实用价值的建议。(水平4) 一、反应热与焓变 1．体系与环境、反应热 (1)体系与环境 被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。 (2)内能 ①含义 对物质的量确定的体系而言，其中物质的各种能量的总和称为内能。 ②影响因素 受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。物质处于一定的状态，就具有一定的内能；状态发生改变，内能就会发生相应的变化。 ③内能的变化 科学研究表明，物质内能的绝对值无法直接测得，但内能的变化可以通过变化过程中体系吸收(或放出)的热和对内(或对外)所做的功的形式表现出来。 (3)化学反应中的物质变化和能量变化 ①化学反应过程中既有物质变化，又有能量变化。能量的转换以发生化学变化的物质为基础，遵循能量守恒定律。 ②释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一，释放或吸收热的多少取决于化学反应中反应物的转化量。 2．反应热和焓变 (1)反应热 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。 (2)焓和焓变 ①焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。 ②焓变：在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变，用ΔH表示，单位常采用kJ·mol－1。 [注意]　①化学反应通常是在敞口容器中进行的，反应体系的压强与外界压强相同，即反应是在恒压的条件下进行的。 ②焓变是指在恒压的条件下，体系仅做体积功，不做其他功(如电功等)的变化过程中的热效应。如不特别指明，化学反应的反应热就是该反应的焓变。 3．化学反应过程中的能量变化 (1)从物质具有的总能量的角度认识化学反应中的能量变化(宏观角度) ①一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。 若反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量；若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中释放能量。 ②吸热反应和放热反应 化学反应中的能量变化通常以热等形式表现出来。吸收热的反应称为吸热反应，其ΔH>0；放出热的反应称为放热反应，其ΔH<0。 (2)从化学键的断裂与形成的角度认识化学反应中的能量变化(微观角度) 化学反应中的能量变化，本质上是化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同导致的。因此，化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。 [注意]　在恒温、恒压条件下，化学反应中的能量变化以热的形式表现出来，这就是反应热，也称化学反应的焓变。 应用实例： 1 mol N2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)过程中的能量变化如下图所示。 化学反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)中，断裂1 molN2(g)和1 mol O2(g)中的化学键吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ＝1 444 kJ，形成2 mol NO(g)分子中的化学键释放的总能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，故1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)，要吸收180 kJ能量。 二、热化学方程式 1．定义和含义 (1)定义：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。 (2)含义：不仅表明化学反应中的物质变化，还表明能量变化。 例如：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　 ΔH＝－184.6 kJ·mol－1表明1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl时，放出184.6 kJ热量。 2．书写方法 (1)示例 在25 ℃、101 kPa条件下： ①1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol气态H2O时，放出241.8 kJ的热量，热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。 ②1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时，放出285.8 kJ的热量，热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。 (2)注意事项 ①需标明反应时的温度和压强。若不标明，则表