1.1.1 反应热 焓变 热化学方程式（优选课件）-【教学新思维】2024-2025学年高二化学同步讲透教材（人教版2019选择性必修1）

科学研究是为了发展人类文明。 埃米尔·费雪(Emil Fische,1852~1919)，德国有机化学家，1902年诺贝尔化学奖得主。他阐明糖类的结构方面作出了重大贡献，并合成了葡萄糖、果糖、甘露糖等，并于1914年第一个合成核苷酸。 知识回顾 常见放热反应 01 02 03 04 05 物质的燃烧 中和反应 金属与酸、水、盐反应 铝热反应 大多数化合反应 C＋CO2例外 知识回顾 01 02 03 04 05 大多数分解反应 C＋CO2 C＋H2O H2＋CuO Ba(OH)2·8H2O ＋NH4Cl 常见吸热反应 木块与烧杯粘在一起 2022年7月24日14时，长征五号B运载火箭托举着 “天问实验舱”，在中国海南文昌航天发射场点火升空。 液氢-液氧 煤油-液氧 箭长53. 7米 总质量837.5吨 反应热 焓变 热化学方程式 6 7 学习目标 热化学方程式 反应热 体系 环境 反应热 焓变 内能 焓 焓变 概念 书写 反应热 1 更多精彩免费PPT 请在我图网搜索MM0358 8 如何描述化学反应中释放或吸收的能量呢？ 示例：盐酸与NaOH溶液的反应 试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系 体系(系统) 被研究的物质系统 环境 盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境 与体系相互影响的其他部分 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 热量 资料在线 1.1 体系与环境 反应热 1 体系 被研究的物质系统 反应物：盐酸、NaOH溶液 发生的反应：HCl+NaOH＝NaCl+H2O 生成物：NaCl、H2O 环境 体系相互影响的其他部分 试管、溶液之外的空气等 体系 环境 感受﹒ 理解 T2 T1 T2＞T1 木块与烧杯粘在一起 T1＞T2 热量 T2＞T1 热传递 释放 T1＞T2 吸收 体系与环境之间存在_______交换。 能量 因温度不同， 1.2 反应热 反应热 1 热量 因______不同而在_____与______之间交换或传递的______ 温度 体系 环境 能量 体系 环境 T2 T1 热量 T2＞T1 释放 T1＞T2 吸收 感受﹒ 理解 化学反应的热效应 反应前后体系的温度相等 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 (反应热) 1.2 反应热 反应热 1 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。 热量 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 反应热 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同 测定 量热计 焓变 2 更多精彩免费PPT 请在我图网搜索MM0358 15 化学反应为什么会产生反应热？ 体系 内能变化 产生 反应热 化学反应前后体系的内能发生了变化 2.1 内能 焓变 2 符号： U 定义： 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 在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。 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)。 2.1 焓变 焓变 2 焓 与内能有关的物理量 符号： H 定义： 焓变 符号： ΔH 计算： ΔH＝H生成物－H反应物 单位： kJ/mol kJ·mol－1 焓变 体系 内能改变 产生 反应热 等压 反应热 研究表明，等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变(ΔH) 深化理解 2.1 焓变 焓变 2 焓 与内能有关 符号： H 定义： 焓变 符号： ΔH 计算： ΔH＝H生成物－H反应物 单位： kJ/mol kJ·mol－1 关系： 等压条件下的反应热等于反应的焓变 化学反应为什么会产生反应热？ 体系 内能变化 产生 反应热 化学反应前后体系的内能发生了变化 宏观 微观 图示 2.2 宏观辨识——焓角度 焓变 2 反应物具有的总能量高 生成物具有的总能量低 放热反应 ∑H (反应物)＞∑H(生成物) ∆H＜0 焓(H) 反应物 生成物 当反应体系放热时其焓减小，Δ H为负值，即ΔH＜0 化学 反应 向环境 释放能量 图示 2.2 宏观辨识——焓角度 焓变 2 生成物具有的总能量高 反应物具有的总能量低 化学 反应 从环境 吸收能量 吸热反应 ∑H (反应物) ＜ ∑H(生成物) ∆H＞0 焓(H) 反应物 生成物 当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0 液氢-液氧 2H2＋O2＝2H2O 知识回顾 键能：25 ℃和101 kPa下，断开1 mol 气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子 A(g)和 B(g)所吸收的能量 H H H H 键断裂，吸收能量 键形成，释放能量 436 kJ/mol 436 kJ/mol 焓(H) ∆H2＝−436 kJ/mol H2(g) 2H(g) ∆H1＝+436 kJ/mol H H 键断裂 H H 吸收能量 436.3kJ/mol H H 键断裂 H H 提供能量 436kJ/mol O O O O 键断裂 吸收能量 496kJ/mol + + 键 形 成 O H H 释放能量 463kJ/mol 释放能量 463kJ/mol + + 键 形 成 O H H 释放能量 463kJ/mol 释放能量 463kJ/mol 氢气和氧气反应的能量示意图 共吸收 436×2+496=1 368kJ 共放出 463×4=1 852 kJ 放出 484 kJ热量 思考﹒ 运用 焓(H) ∆H2＝−1 852 kJ/mol 2H2(g)＋O2(g) 4H(g)＋2O(g) ∆H1＝+1 368 kJ/mol 2H2O(g) ∆H ∆H＝∆H2－∆H1＝−1 852 kJ/mol －(+1 368 kJ/mol)＝−484 kJ/mol 感受﹒ 理解 2.3 微观探析——反应本质 焓变 2 反应物 生成物 化学反应 键断裂 键生成 原子重新组合 吸收能量 放出能量 吸收能量 ＜ 释放能量 吸收能量 ＞ 释放能量 放热反应 吸热反应 ∆H(估算)＝∑E (反应物键能)－∑E (生成物键能) 热化学方程式 3 更多精彩免费PPT 请在我图网搜索MM0358 30 如何用化学用语表示反应中放出或者吸收的热量呢？ 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)时， 放出483.6 kJ的热量 交流讨论 热化学方程式 3 概念 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－484 kJ/mol 表明反应放出或吸收的热量的化学方程式 物质变化 能量变化 ∆H＝−483.6 kJ/mol 2H2O (g) H 2H2 (g) + O2 (g) ∆H´＝+184.6 kJ/mol ∆H´＝+483.6 kJ/mol 2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g) 热化学方程式 3 概念 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol 表明反应放出或吸收的热量的化学方程式 物质变化 能量变化 意义 不仅表明了化学反应中物质变化，也表明了化学反应中的能量变化 CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.5 kJ/mol 表示：1 mol CaCO3完全分解生成CaO和CO2气体，吸收的热量为178.5 kJ。 热化学方程式 3 概念 意义 书写 写 写出配平的化学方程式 标 用s、g、l标出各物质的状态 注 在ΔH后注明正负号、数值及单位 思考﹒ 讨论 热化学方程式中，为何要标明物质的状态？ 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=_______ kJ/mol 等质量水的焓 H2O(s)＜H2O(l)＜ H2O(g) 水的聚集状态变化时的焓变示意图 熔化 蒸发 焓(H)增大 同种物质聚集状态不同，焓不同 思考﹒ 讨论 热化学方程式中，为何要标明物质的状态？ 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1=－483.6 kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2=________ kJ/mol ∆H1＝－483.6 kJ/mol ∆H2＝－571.6 kJ/mol 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) H H2O (l) －571.6 热化学方程式书写时，要标注物质的状态！ 固体 (s) 液体 (l) 气体 (g) 溶液 (aq) 思考﹒ 讨论 如反应中H2与O2的量减半，ΔH还一样吗？ 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1=－483.6 kJ/mol H2(g)＋ O2(g)＝H2O(g) ΔH2=_______ kJ/mol 1 2 －241.8 1 2 × 1 2 × 1 2 × 1 2 × H 的值与计量数成正比! 热化学方程式中 各物质前的化学计量数 可以是整数或分数 不表示分子个数 只表示物质的量! ∆H数值与 化学计量数成正比 化学计量数加倍，ΔH值也加倍 思考﹒ 讨论 同一反应(物质的状态及量均相同)在不同温度、压强下反应，焓变是否相同？ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H＝−9.48 kJ/mol 101kPa 100 oC H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H＝−14.9 kJ/mol 101kPa 25 oC 反应温度、压强不同 其∆H 也不同 若反应在25 oC、101 kPa进行，该条件可不注明，其他温度和压强必须注明 除去温度、压强，其他条件不需标注 深化理解 ΔH中的单位mol－１代表什么含义？ 阅读教材P9 小试身手 CH4可做火箭推进剂的燃料，0.5 mol CH4完全燃烧生成液体水放出445 kJ的热量，请写出热化学方程式。 A．CH4＋2O2＝CO2(g)＋2H2O ΔH＝－890J·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890 J·mol－1 C． CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ D．1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445 J·mol－1 未标物质状态 符号标错 单位标错 解后反思 一审状态 二审符号(“+”“-”) 三审数值 四审单位 热化学方程式 3 热化学方程式书写注意事项 ① ② ③ ④ 状态 标明所有物质的状态 固体(s) 液体(l) 气体(g) 溶液(aq) 防标错或漏标 化学计量数 表示物质的量(整数或分数) 与焓变数值对应 焓变(ΔH) 防漏标“+”“-” 防ΔH的数值错误，与计量数成正比 防漏掉单位kJ·mol－1或错写成kJ 条件 温度 压强(25℃，101kPa时可不注明) 其他反应条件及“↑”“↓”不写 写出下列反应的热化学方程式： （1） 1 mol C与水蒸气反应，生成CO和H2，吸收131.3 kJ的热量 （2） 0.5 mol Cu与氧气反应，生成CuO，放出78.5 kJ的热量 C(s)＋H2O (g)＝CO (g) ＋H2(g) H＝＋131.3 kJ/mol 2Cu(s)＋O2 (g)＝2CuO (s) H＝－157.0 kJ/mol 请你试一试 H2是人类理想的能源，1 g H2完全燃烧生成液体水放出142.6 kJ的热量， 请写出热化学方程式。 请你试一试 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－570.4 kJ·mol－1 已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是 A．H2O(g)＝H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1 C．H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ 看我七十二变 考考你自己 家用液化气的主要成份是丙烷、丁烷、丙烯等，将0.0112 m3(标准状况下)丙烷气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出1 108.9 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 A．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g) ＋4H2O(l) ΔH＝－1 108.9 J·mol－1 B．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋2 217.8 J·mol－1 C．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 108.9 J·mol－1 D．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2217.8 J·mol－1 这节课我学到了什么？ （用一句话表示） 还有什么疑问？ 课堂小结 反应热与焓变 反应热 体系 被研究的物质系统 环境 体系相互影响的其他部分 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 焓变 定义 意义 反应热在等压条件下等于反应的焓变 原因 宏观：体系内能的变化 ΔH＝H生成物－H反应物 微观：断键吸热 成键放热 放热反应ΔH＜0 吸热反应ΔH＞0 课堂小结 课堂小结 热化学方程式 标明所有物质的状态，防标错或漏标 1 2 3 化学计量数可为分数 关于ΔH： ①防漏标“＋”或“－” ②防ΔH的数值错误，ΔH应与化学计量数成正比 ③防漏掉单位kJ·mol－1或错写成kJ A．2SO2＋O2＝2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)＝ 2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．C(s)＋O2(g)＝ CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 下列热化学方程式书写正确的是 成功体验 判断下列热化学方程式书写是否正确： 1. 12 g石墨转化为CO时，放出11.05 kJ的热量 2C(石墨，s)＋O2(g)＝2CO(g) H＝－110.5 kJ/mol 2. 1 mol液态肼与氧气中完全燃烧生成氮和水蒸气，放出642 kJ的热量 N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g) ＋2H2O(g) H＝＋642 kJ/mol 3. 已知：H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) H＝－286 kJ/mol 则2H2O (l)＝2H2(g)＋O2 (g) H＝＋572 kJ/mol 看谁做得既准又快 $$