第1节 化学反应的热效应 第2课时（教学课件）化学鲁科版2019选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 第2课时：化学反应的内能变化与焓变 第1 节 化学反应的热效应 选择性必修一化学反应原理 1 理解化学反应的内能的变化和焓变。 壹 能从内能变化角度和焓变角度认识反应热。 贰 学习目标 Xue xi mu biao 本节重点 壹 化学反应的内能变化和焓变 化学反应的焓变 本节难点 贰 重点难点 Zhong dian nan dian 日常生活中，我们经常见到把化学能转化成光能、热能和电能等。 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 联想 · 质疑 化学反应中为什么会有能量的变化? 反应物 反应产物 物质的种类、数目及聚集状态 体系的温度、压强 体系内能 产生能量变化 影响 变化 内能 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 一、化学反应的内能变化 1、定义 体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。 2、符号 U 3、内能的变化 △U = U(反应产物) - U(反应物) 微观粒子的能量包括分子的平动、转动、振动，电子运动，原子核运动等各种形式运动的动能，以及微观粒子之间相互作用的势能。 U(反应产物) ＞ U(反应物) U(反应产物) ＜ U(反应物) 则反应吸收能量 则反应放出能量 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 知 识 支 持 体系和环境之间能量的交换有两种形式：热和功。由于体系和环境的温度不同而在体系和环境之间交换的能量称为热，用符号Q表示；并且约定，体系吸热时Q取正值，体系放热时Q取负值。除热能外，体系与环境之间交换的其他形式的能（如电能、光能、机械能等）都称为功，用符号W 表示；并且约定，环境对体系做功时 W 取正值，体系对环境做功时 W 取负值。 在一定的环境压强下，当体系的体积发生变化时，环境对体系（或体系对环境）做的功称为体积功。 一、化学反应的内能变化 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 一、化学反应的内能变化 不能 化学反应体系与环境进行能量交换可以以热和功两种形式呈现。 迄今为止，科学家还无法通过理论计算或实验测定得知物质内能的绝对值。 1、我们能根据内能的绝对值计算内能的变化吗？ 2、内能的变化等于反应热吗？ 不一定 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 体系 环境 人为划定的研究对象（物质系统）称体系，体系以外的其他部分称环境。 一、化学反应的内能变化 热 和 功 电能 光能 机械能等 内能变化 △U = Q ＋ W 如果反应过程中体系没有做功（如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功），则 △U = Q Q＞0，反应吸热 Q＜0，反应放热 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 在等压反应中，无其它功的条件下，这时体系与环境间只有体积功和热的形式进行能量交换。 在实验室里或在生产中 敞口 大气压强变化很小 等压反应 体系体积变化 体积功 经过长期研究，科学家又重新定义了一个称为“焓”的物理量，用它的变化来描述等压反应的反应热。 二、化学反应的焓变 H = U + pV式中：U为内能，p为压强，V为体积。 1、等压反应 在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 二、化学反应的焓变 2、焓 ②符号：________，单位：_______ （或_________）。 H J kJ ①定义： 与能量有关的物理量。 ③影响因素： 物质的种类、数目、聚集状态和体系的温度、压强等。 3、焓变 ②符号：________，单位：_____________ （或____________）。 ΔH kJ / mol kJ·mol-1 ④意义： 用来表示等压反应的反应热。 ①定义： 反应产物的焓与反应物的焓之差，称为反应焓变 ③表达式： ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 研究表明，在等压反应中，当反应中物质的能量变化没有电能、光能等其他形式的能量发生转化，则该反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化。 二、化学反应的焓变 注意：①ΔH必须带有“ ＋” 或 “－” ②必须标出的ΔH单位 kJ/mol 。 数学表达式：Qp=△H。 4、焓变与放热反应和吸热反应的关系 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) 吸热反应：△H为“＋”或△H＞0 放热反应：△H为“－”或△H ＜0 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 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。 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 反应物的总焓与反应产物的总焓不相同 反应物 放热反应 ΔH<0 吸热反应 ΔH>0 反应物 焓 反应进程 反应产物 焓 反应进程 反应产物 ∆H＝ H(反应产物总焓)－H(反应物总焓) 三、认识反应热 1、宏观角度 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 化学反应中能量变化的主要原因是什么？ 反应物 反应产物 吸收能量E1 旧化学键的断裂 新化学键的形成 放出能量E2 E1＞E2 吸热反应 E1＜E2 放热反应 ∆H＝ 反应物断键吸收的总能量－反应产物成键放出的总能量 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) 反应的能量变化示意图 计算 断键吸收能量： 436 KJ + 243 kJ = 679 kJ 成键放出能量： 431 kJ + 431 kJ = 862 kJ ΔH = -183 kJ/mol 实验测得：ΔH= -184.6 kJ/mol 2、微观角度 三、认识反应热 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 焓 反应进程 反应物 反应产物 E吸 E放 焓 反应进程 反应产物 反应物 E放 E吸 放热反应 ΔH<0 吸热反应 ΔH>0 断键吸收的总能量与成键放出的总能量不相同 ∆H＝ 反应物断键吸收的总能量－反应产物成键放出的总能量 2、微观角度 三、认识反应热 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例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 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例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 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例3、化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A、该反应是吸热反应 B、断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量 C、断裂2 mol A—B键时需要吸收y kJ的能量 D、2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 C 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 化学反应的内能变化与焓变 反应前后焓的变化 断键吸热、成键放热 ΔH＝E(反应物键能)－E(反应产物键能) ΔH＝H(反应产物)－(反应物) 宏观认识 微观理解 反应热 ΔU＞0 反应吸收能量；ΔU＜0反应放出能量 内能变化 符号：U ΔU = U(反应产物) - U(反应物) 恒压反应热 焓变 ΔH＞0 反应吸热；ΔH＜0反应放热 符号：ΔH 单位：kJ·mol-1 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) 知识总结 ZHI SHI ZONG JIE 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、下列关于反应 ΔU 的说法中，正确的是 (　　) A、ΔU > 0 时，反应释放能量 B、ΔU < 0 时，反应释放能量 C、ΔU = Q D、ΔU = ΔH B 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2、下列关于反应热和焓变的理解正确的是(　　) A、任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B、反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞0 C、所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D、放热反应的ΔH＞0，吸热反应的ΔH＜0 B 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 3、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 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 4、下列说法正确的是( ) A、反应热是1 mol 物质参加反应时的能量变化 B、当反应放热时Δ H>0，反应吸热时Δ H<0 C、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、任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 5、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 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 6、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 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 7、最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是（　　） A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 C 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 学习完毕 感谢聆听 课后作业见同课时word 学科网苏老师化学工作室 $$