第1节 第2课时 热化学方程式 燃烧热（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第一节 反应热 课时2 热化学方程式 燃烧热 人教版2019选择性必修一 第一章 化学反应的热效应 素养目标 宏观辨识与微观探析： 在理解反应热的基础上，从宏观上理解辨识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。 证据推理与模型认知： 建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确书写热化学方程式。 科学探究与创新意识： 知道燃烧热的概念、通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义。 教学目标 本节重点 热化学方程式的书写 本节难点 热化学方程式的应用 理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。 知道燃烧热的概念、通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义。 新课导入 你知道吗？ 执行神舟发射任务的长征系列运载火箭它的能量来自哪？ 火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。 观看 热化学方程式 壹 燃烧热 贰 知识导航 课堂思考 请你思考！ 如何用化学用语来表示化学反应 中吸收或者释放的热量呢? 热化学方程式 01 热化学方程式 课堂思考 请你观察！ 下列两个方程的有什么区别？意义相同吗？ （2）H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol 含义：①H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl 含义：1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl， 放出184.6kJ 的热量。 （1）H2 + Cl2 == 2HCl 既有物质变化又有能量变化 8 一、热化学方程式 课堂探究 1.热化学方程式：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式 概念意义 H2(l) + O2(l) === H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol 1 2 物质变化 能量变化 2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化 1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量。 1 2 9 课堂思考 请你思考！ 物质的状态不同参加反应的反应热相同吗？ 1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量，生成 1mol液态H2O也放出237.5 kJ的热量吗？ 1 2 固态 液态 气态 吸收 热量 吸收 热量 等质量水的焓： H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g) 注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态，例如：气态（g）、固态（s）、液态（l）、溶液（aq) 课堂探究 一、热化学方程式 2.热化学方程式的意义 概念意义 1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时，放出286kJ的热量。 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) △H = – 484 kJ/mol   2 mol气态H2与1mol气态O2反应生成2 mol气态H2O时，放出484kJ的热量。 反应体系中反应物和生成物的聚集状态不同，化学计量数不同，热化学方程式不同 典例精讲 【例1】请说出下列热化学方程式的意义 2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g) ∆H= -197kJ/mol 2 mol气态SO2与1 mol气态O2反应生成2 mol气态SO3时，放出197kJ的热量。 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol 2mol气态NH₃完全反应，生成1mol气态H₂和3mol气体H₂时，吸收 92.4kJ的热量。 12 请你说说！ 为什么∆H必须与化学方程式一一对应？ 课堂思考 课堂探究 概念意义 一、热化学方程式 3.热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数,其△H与系数对应成比例 H2(g)+I2(g) ====== 2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 物质状态 温度和压强 能量变化 ∆H必须与化学方程式一一对应 对于 25℃(298K) 101kPa时进行的反应可不注明 表示:在200℃、101 kPa时,1 mol气态氢气与1 mol气态 碘蒸气完全反应生成2mol气态碘花氢,放出14.9kJ的热量。  课堂探究 一、热化学方程式 4.热化学方程式的书写要求及步骤 正确书写 一写 方程式 二标 状态 三判 正负 四算 数值 根据化学计量数计算写出ΔH的值 用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态 写出配平的化学方程式 ① 根据吸热或者放热判断ΔH的正负 ② 吸热反应，ΔH的符号为+； 放热反应，ΔH的符号为-。 典例精讲 【例2】写出热化学方程式 1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ∆H =－184.6 kJ/mol 2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) ∆H =－369.2 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) ∆H =－92.3 kJ/mol 1 2 1 2 2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。 N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) ∆H = + 68 kJ/mol 16 典例精讲 【例3】根据信息，写出热化学方程式 （1）25 ℃、101 kPa下，8 g CH4完全燃烧，放出 445.0 kJ热量； （2）液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），1 mol 气态丙烷在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出2219.9 kJ热量； （3）煤气的主要成分为CO和H2，常温下14 g CO完全燃烧，放出141.5 kJ热量。 C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) ∆H＝−2219.9 kJ/mol 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) ∆H＝−566 kJ/mol CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ∆H＝−890 kJ/mol 17 请你说说！ 下列反应放出的热量 火箭推进剂燃烧的ΔH？ 天然气燃烧的ΔH？ 人体脂肪酸燃烧的ΔH？ 燃烧热 课堂思考 02 燃烧热 课堂探究 二、燃烧热 1.概念：101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol: 概念意义 碳元素变为CO2(g) 、氢元素变为H2O(l)、 硫 元素变为SO2(g)、氮元素变为N2(g)等 。 25℃，101kPa时，1mol H2完全燃烧生成液态H2O时，放出285.8kJ的热量，就是H2的燃烧热。 指定温度和压强 限定燃料的物质的量 指定产物 △H<0 课堂探究 二、燃烧热 正确书写 2.燃烧热热化学方程式的书写 例如：25℃，101 kPa，1 mol CH4 完全燃烧，放出 890.31 kJ 的热量，这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下： ΔH= −890.3 kJ/mol 可燃物的化学计量数为“1” 典例精讲 【例4】已知C单质 和CH4的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、890.3 kJ/mol，请写出表达其燃烧热的热化学方程式。 C(s) + O2(g) === CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) +2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ/mol 燃烧热热化学方程是唯一的 可燃物必须是 1 mol 完全燃烧 到指定产物 注意 22 典例精讲 【例5】判断正误： (1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ。 (　　) (2)S(s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH=+296.8 kJ· mol-1。 (　　) (3)1 mol H2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热。 (　　) (4)1 mol硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热。 (　　) (5)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571 kJ· mol-1可知氢气的燃烧热为571 kJ· mol-1。 (　　) (6)表示乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH=-1 367.0 kJ· mol-1。 (　　) × × × × × × 23 课堂探究 3.某些物质的燃烧热（25℃、101kPa）课本P120附录I 二、燃烧热 计算 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 甲烷 CH4(g) -890.3 丙烷 C3H8(g) -2219.9 甲醇 CH3OH(l) -726.5 苯 C6H6(l) -3267.5 课堂探究 4.燃烧热的计算 二、燃烧热 计算 【思考】根据以下物质的燃烧热数据，计算相同质量的H2(g)、CH4(g)、C2H5OH(l)完全燃烧放出的热量，说明用液氢作为火箭燃料的优点。 燃料 燃烧热(kJ/mol) 1 g燃料完全燃烧放出的热量(kJ) H2(g) 285.8 CH4(g) 890.3 C2H5OH(l) 1366.8 142.9 55.6 29.7 由计算可知，相同质量的上述三种燃料， H2(g) 完全燃烧放出的热量最多，同时， H2(g) 燃烧产物无污染，这是用液氢作为火箭燃料的优点。 典例精讲 【例6】已知下列两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H＝-571.6 kJ•mol-1 C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H＝-2 220 kJ•mol-1 （1）H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为_____________ （2）2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________ （3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________ 285.8 kJ•mol-1 2 220 kJ•mol-1 4725.8 kJ 3：1 请你设想！ 假如你是火箭设计师，应从哪些方面研究火箭推进剂？ 课堂思考 从环保角度考虑 从成本角度考虑 发生燃烧反应，释放热能 课堂探究 二、燃烧热 应用 5.火箭推进剂燃料的选择 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 H2(l) + O2(l) === H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol 1 2 课堂小结 热化学方程式 燃烧热 热化学 方程式 概念 表示 书写 燃烧热 一种特定的反应热 概念 注意问题 29 随堂演练 (1)25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。 ①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－445.15 kJ·mol－1(　　) _________________________________________ ②2CH4(g)＋4O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1(　　) ____________________________________________________________ ③CH4＋2O2=CO2＋H2O　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1(　　) ___________________________ × × 1.正误判断 × 反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应 CH4燃烧为放热反应，ΔH＜0且反应热的数值与方程式计量数不对应 未注明反应物和生成物的状态 30 随堂演练 2. 1g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（ ） A. H2 +1/2 O2 = H2O ∆H= -285.8kJ/mol B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H= -285.8kJ/mol C.H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) ∆H= -285.8kJ/mol D.H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(g) ∆H= -285.8kJ/mol C 31 随堂演练 3.已知 （1）H2(g)＋1/2O2 (g) ＝ H2O (g) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (g) ΔH2 = b kJ/mol （3） H2(g)＋1/2O2 (g) ＝ H2O (l) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (l) ΔH4 = d kJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是( ) A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0 C 32 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 $$