第一节 第2课时 反应热与焓变（课件）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第2课时 反应热与焓变 第一节 化学反应与能量的变化 第一章 化学反应与能量 人教版（2019）高中化学选择性必修1 1 学习目标 1.能从能量转化的角度分析吸热和放热反应的原因； 2.理解反应热和焓变的含义、符号及单位； 3.会通过△H判断吸、放热反应，会利用键能进行有关反应热的计算。 2 新课导入 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、 生产和科学研究中具有广泛 应用。 边防战士使用自热火锅 神舟 十五 号发 射 鸟巢上空的烟火 暖贴与冷敷贴 3 教学过程 化学反应中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 4 教学过程 一、内能 2、符号： U 1、定义： 体系内物质的各种能量的总和 3、受温度、压强和物质的聚集状态等影响 5 教学过程 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)。 6 教学过程 1、焓 其符号为_______；焓是与_________有关的物理量。 内能 H 二、焓和焓变 焓是状态函数，与自身所处的状态有关，即系统的状态一定，物质的焓值确定。 焓只有正值，不可测量 7 教学过程 2、焓变 在等压条件下进行的化学反应（严格地说，对反应体系做功有限定，中学阶段一般不考虑），其反应热等于反应的 ，符号：________，单位：_____________ （或_____________）。 ΔH kJ / mol kJ·mol-1 焓变 阅读教材P10 8 教学过程 2、焓变 ΔH＝H生成物－H反应物 放热反应： 吸热反应： ΔH＜0或 ΔH为“－” ΔH＞0 或ΔH为“＋” 焓变数值可正可负，可以通过测定等压条件下的反应热来确定 9 课堂练习 例1、在25℃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: ΔH= -184.6 kJ/mol 例2、在25 ℃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: ΔH= +131.5 kJ/mol ΔH<0时，ΔH越小，放出热量越多。 ΔH>0时，ΔH越大，吸收热量越多。 10 教学过程 阅读教材P10 为什么∆H必须与化学方程式一一对应？ 思考与讨论 11 教学过程 反应物 生成物 温度、压强 物质的聚集状态 体系内能改变 产生反应热 等压 等压反应热 焓 影响 化学键断裂和形成 化学反应为什么会产生反应热？ 12 教学过程 三、反应热产生的原因 ∆H＝ E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量) 1、宏观角度 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 13 教学过程 2、微观角度 △H = E(反应物总键能)—E(生成物总键能) 释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ 吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ 断键吸收的总能量与成键放出的总能量不相同 14 教学过程 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。 实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？ ∆H＝−183 kJ/mol 键能估算 实验测得 ∆H＝−184.6 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ∆H＝？ 实验测得与理论分析的数据 15 教学过程 补充：“键能”概念 (1)定义： (2)单位: 在25℃,101kPa(常温常压下)，将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量。 kJ/mol Q.在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4，会 的能量。 放出 (3)稳定性: 键能越大越稳定 稳定性：HF>HCl 键能： 物质的能量： HF>HCl HF<HCl 能量越低越稳定 n(物质)×键个数×键能 1660kJ 1mol键的能量变化 16 课堂练习 1、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 17 课堂练习 2、断开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则 1 mol N2生成NH3的反应热为 ， 1 mol H2生成NH3的反应热为 。 －92.0 kJ/mol －30.67 kJ/mol 18 学以致用 南阳“水氢燃料汽车”是忽悠还是科技 ? 2019年5月23日河南南阳青年汽车集团对外高调宣布:生产出了全球首辆水氢燃料汽车，在不加油不充电只加水的状态下，续航里程超过500公里。 19 教学过程 四、物质的稳定性与能量的关系 物质本身所具有的能量越高，该物质 越不稳定 ，物质本身具有的能量越低，该物质 越稳定 自然界的一切行为总是向着系统趋于稳定的方向进行。从物质所含的能量角度看,某物质所蕴含的能量越高，其转化为能量低的另外一种物质的趋势就越大。因此，从一个反应的热效应可以大致判断反应物和生成物的稳定性。 3O2(g)=2O3(g) ΔH=＋290 kJ·mol－1C(s,金刚石)=C(s,石墨) ΔH=－1.5 kJ·mol－1 稳定性: O2(g)>O3(g) C(s,金刚石)<C(s,石墨) 20 课后练习 1、下列变化为放热的化学反应的是(　　) A、H2O(g)=H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol B、2HI(g)=H2(g)＋I2(g)　ΔH＝＋14.9 kJ/mol C、形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D、能量变化如图所示的化学反应 D 21 教学过程 2、如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是（ ） A、该反应中反应物断键吸收的总能量 高于生成物形成键放出的总能量 B、2mol气态氧原子结合生成O2(g)时， 能放出498kJ能量 C、断裂1mol NO分子中的化学键，需要 吸收632kJ能量 D、1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1 D 22 教学过程 3、N4 分子结构为正四面体（如图）。已知：断裂 N4 (g) 中 1mol N－N 键吸收 193 kJ 能量，形成 N2 (g) 中1mol N ≡ N键放出 941 kJ 能量。下列说法正确的是（ ） A、N4 (g) 比 N2 (g) 更稳定 B、N4 (g) = 2 N2 (g) ΔH = + 724 kJ·mol-1 C、形成 1 mol N4 (g) 中的化学键放出 193 kJ 的能量 D、1 mol N2 (g) 完全转化为 N4 (g)，体系的能量增加 362 kJ N4 D 23 课堂小结 24 谢谢观看！ 25 $$