内容正文:
新人教化学选择性必修一《化学反应原理》
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
“神舟”火箭发射精彩瞬间
神舟十六号载人飞船北京时间2023年5月30日发射,执行神舟十六号发射任务的长征二号F遥十六运载火箭
【情境引入】
化学反应的特征:有物质变化,还伴随能量变化
当能量变化以热能的形式表现时:
化学反应
吸热反应
放热反应
③ 酸碱
中和反应
①燃烧
④ 大部分
化合反应
②金属与水
/酸反应
⑤ 铝热
反应
③Ba(OH)2·8H2O
和NH4Cl反应
① C/CO/H2 还原
金属氧化物
②大多分解反应
在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
体系(系统):试管中的溶液及发生的反应等。(包括反应物、生成物、发生的反应)
环境:与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等)
体系
环境
热量
体系与环境之间存在_______交换或____________交换。
物质
能量(热量)
【任务一】定量描述化学反应中释放或者吸收的热量
【思考与讨论1】如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量?
(阅读教材P4)
4
【新课讲解】
一、反应热
1、反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
体系
环境
热量
等温:指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
符号:Q
单位:
kJ·mol-1
保温杯式量热计
测定装置:量热计
绝热(保温)!
防止(或减少)热量的散失
【思考与讨论2】如何测定化学反应中释放或者吸收的热量?
测定的关键是什么?
【任务二】测定化学反应中释放或者吸收的热量
简易量热计示意图
比热容:热力学中常用的一个物理量。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
【任务二】测定化学反应中释放或者吸收的热量
中和热
(1)定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。
(2)注意事项:
【知识拓展】
【任务三】 探析化学反应中热量变化的原因
阅读书本P6:化学反应为什么产生反应热?
反应前后体系内能(U)改变
内能是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。
焓(H ):是一个与内能有关的物理量。
焓变( ∆H ): 等压条件下的反应热 单位: kJ/mol 或 kJ•mol-1
在恒压的条件下,化学反应过程中能量变化全部转化为热能,则焓变等于反应热。
宏观分析
∑H (反应物)> ∑H(生成物)
∑H (反应物)< ∑H(生成物)
[小结]
(1)吸热反应:焓增大,△H>0;放热反应:焓增大,△H<0
(2)∆H= H生成物- H反应物
【任务三】 探析化学反应中热量变化的原因
以H2与Cl2反应生成HCl为例
Q吸
=679kJ
Q放
=862kJ
Q吸 < Q放
放热183kJ
与实验测得的反应
放出热量为
184.6kJ/mol 很接近
结论:
(1)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
(2)△H=反应物的键能总和 — 生成物的键能总和
微观分析
【任务三】 探析化学反应中热量变化的原因
【新课讲解】
2、焓变
生成物的总焓与反应物的总焓之差,符号为∆H
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。
计算反应热的三种方法:
∆H=
E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)
∆H=
反应物的总键能- 生成物的总键能
【当堂检测】
2、请从能量变化的角度判断下列反应的类型,并计算反应热。
放热反应;H = −183 kJ/mol
比热容:热力学中常用的一个物理量。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
【当堂检测】
3、 反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。
下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是
B
比热容:热力学中常用的一个物理量。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
【当堂检测】
3. 拆开 l mol H—H键、l mol N-H键、l mol N≡N键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ,求:
①1mol N2生成NH3的ΔH=
②1/3mol N2生成NH3的ΔH=
-92kJ/mol
-30.6kJ/mol
比热容:热力学中常用