内容正文:
第一章 第一节 化学反应的热效应
1.1.2 焓变
1、了解焓的含义、符号及单位。
2、从焓的角度理解放热反应和吸热反应。
3、能从宏观和微观两个角度构建模型,并解释反应热产生的原因。
教学目标
本节重点:从宏观和微观两个视角认识反应热。
本节难点:从宏观和微观两个视角认识反应热。
新课导入
通过视频你了解自热火锅发热原理了吗?
自热火锅里面的加热包主要成分是焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、氯化钙、生石灰、碳酸钠等,不同的商家可能存在成分上的差别,但是自热火锅加热的原理都是生石灰遇水变成熟石灰,铝与碱反应等从而释放热能,达到煮熟食物的作用。
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3= 2NaOH+CaCO3
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
新知讲解
内能(符号为 U): 体系内物质的各种能量的总和,
受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
能量越低,物质越稳定。
化学反应为什么会产生反应热?
因为化学反应前后体系的内能发生了变化。
内能的决定因素
物质的状态:g > l > s
温度:T↑→ U ↑
压强:P↑→ U ↑
?
在科学研究和生产实践中,反应通常是在敞口容器中发生,也就是恒压条件。为了描述等压条件下的反应热,科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓 (符号为 H )
一、焓与焓变
1、焓 (H)
是与内能有关的物理量
2、焓变 (∆H)
3、反应热(热效应)
生成物与反应物的焓值差,即∆H=H生成物 — H反应物
在等压条件下,反应热等于焓变。所以用焓变(∆H)表示反应热
一、焓变
2、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差,符号为∆H
(1)表达式:ΔH = H(生成物) - H(反应物)
(3)规定:
①当反应体系放热时其焓减小,ΔH为“-”,即ΔH < 0;
②当反应体系吸热时其焓增大,ΔH为“+”,即ΔH > 0。
(2)单位:kJ/mol(或kJ·mol-1)
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓变
符号:
单位:
正负:
“— ” ∆H<0
“ + ” ∆H>0
放热反应
吸热反应
∆H
kJ/mol 或者 kJ·mol—1
思考:为什么∆H的正负号是“正吸 负放”?
以放热反应为例
反应体系
环境
释放能量
既然向外界放出能量,那么自身体系的能量肯定减小,所以为“—”号。比如:你花出去了5块钱,对你自身而言,你的钱的变化应该是—5元
因此我们所说的正负是站在反应体系的角度上
?
【例1】在25 °C和101 kPa下,1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量,则该反应的反应热为:____________
△H= -184.6 kJ/mol
【例2】在25 ° C和101 kPa下,1 mol C(如无特别说明,C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应,生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量,则该反应的反应热为:___________________
△H= +131.5 kJ/mol
注:右端的+或-不要省略,单位kJ/mol必须标出。
注:符号、数值、单位
课堂巩固
(2021·邢台月考)下列说法正确的是
A.反应热是l mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓值差决定
D
课堂巩固
焓变与反应途径无关,与反应条件无关
注:物理变化 内能变化也可用焓变表示
反应物的总能量与生成物的总能量不相同
反应物
放热反应 ΔH<0
吸热反应 ΔH>0
反应物
能
量
反应进程
生成物
能
量
反应进程
生成物
∆H=
E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
二、反应热的实质
1、从宏观角度认识反应热
计算公式:ΔH = ___________________________
生成物的总焓-反应物的总焓
反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:
①A+B→X(ΔH>0)
②X→C(ΔH<0)
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
D
课堂巩固
旧键断裂
反应物
新键形成
生成物
吸收能量
释放能量
物质变化
能量变化
化学反应的特点
遵循的两条基本自然定律
质量守恒定律
能量守恒定律
2、从微观角度认识反应热
化学反应的实质:反应物中旧键的断裂(吸热),生成物中新键的形成(放