第一章 化学反应的热效应 整理与提升 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 整理与提升 20XX.XX.XX 1 理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。 能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。 能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。 对比普通化学方程式,认识热化学方程式在表示物质变化和能量变化方面的优点,并学会书写热化学方程式,掌握书写时的注意事项,培养证据推理与模型认知的核心素养。 核心素养与发展目标 认识燃烧热定义中的1 mol纯物质、指定产物等重要信息,并了解重要化石燃料应用在工业生产和人们日常生活中的意义,培养科学态度与社会责任等学科核心素养。 知道化学反应的能量转化遵循能量守恒定律，理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 依据生活中的常识，构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型 认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间的相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 核心素养与发展目标 体系构建 化学反应中能量变化的视角 体系构建 化学反应中能量变化的视角 1.反应热 2.焓变 符号： 单位： 规定： 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 生成物与反应物的焓值差，等压条件下的反应热也可称为“焓变”。 ∆H kJ/mol 当∆H<0时，为放热反应；当∆H>0时，为吸热反应 体系构建 化学反应中能量变化的视角 3.中和热 定义：在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 热化学方程式：H+(aq)+OH-(aq) == H2O(l) ΔH = -57.3 kJ•mol-1 ①若弱酸与弱碱稀溶液反应，因为电离吸热，ΔH > -57.3 kJ•mol-1 ②若强酸与强碱浓溶液反应，因为稀释放热，ΔH < -57.3 kJ•mol-1 ③若中和反应生成沉淀，因为形成沉淀放热，ΔH < -57.3 kJ•mol-1 注意 体系构建 化学反应中能量变化的视角 4.燃烧热 定义：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 C CO2(g) S SO2(g) H H2O (l) N N2(g) 体系构建 化学反应中能量变化的视角 5.反应热的计算 根据△H=生成物的总能量-反应物的总能量。 根据键能计算 根据热化学方程式计算 根据燃烧热计算 根据盖斯定律计算 根据图像信息计算 体系构建 化学反应中能量变化的视角 6.利用盖斯定律书写热化学方程式 运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式。 二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。 三调:调整中间物质的化学计量数。 一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。 体系构建 化学反应中能量变化的视角 6.利用盖斯定律书写热化学方程式 运用盖斯定律的三个注意事项 ①热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘上该数。 ②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。 ③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。 体系构建 1.化学反应中能量变化的原因 微观上 (1)化学反应的本质 (2)化学键变化与反应热的关系 若Q1>Q2,反应吸收能量,ΔH>0,为吸热反应; 若Q1<Q2,反应放出能量,ΔH<0,为放热反应。 化学反应的热效应 体系构建 1.化学反应中能量变化的原因 宏观上 (1)图示 (2)结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,体系能量降低; 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应,体系能量升高。 化学反应的热效应 体系构建 化学反应的热效应 2.常见的吸热反应和放热反应 放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0) 　①可燃物的燃烧; 　②酸碱中和反应; 　③大多数化合反应; 　④金属跟酸的置换反应; 　⑤物质的缓慢氧化等 　①大多数分解反应; 　②盐类的水解; 　③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应; 　④碳和水蒸气、C和CO2的反应等 体系构建 热化学方程式 热化学方程式 质量守恒 能量守恒 质量守恒定律 能量守恒定律 反应体系是吸热反应还放热反应 反应体系吸收或放出的热量是多少 定性 定量 体系构建 定义： 表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 含义： 书写热化学方程式步骤： 写出配平的化学方程式 用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态 根据吸热或者放热判断ΔH的正负 根据化学计量数计算写出ΔH的值 热化学方程式 体系构建 注意事项： 热化学方程式 热化学方程式不标“↑”“↓”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。 热化学方程式的化学计量数表示物质的量,可以是整数,也可以是分数,其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。 正、逆反应ΔH的数值相等、符号相反。 可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化,与反应是否可逆无关。如N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,表示在101 kPa、25 ℃时,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。 同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质的聚集状态外,还要注明名称。 体系构建 “五审”突破热化学方程式的正误判断 热化学方程式 一审ΔH的“+”“-”—放热反应ΔH为“-”,吸热反应ΔH为“+” 二审单位　—单位一定为“kJ·mol-1”,易错写成“kJ”或漏写 三审状态　—物质的聚集状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错 四审数据对应性　—反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应,即化学计量数 与ΔH的绝对值成正比。当反应逆向进行时, 其反应热与正反应的 反应热数值相等,符号相反 五审是否符合概念—如燃烧热、中和热的热化学方程式 习题追踪 1. [2022·浙江卷] 标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表: 可根据HO(g)+HO(g) =H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是 (　 ) A.H2的键能为436 kJ·mol-1 B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2 D.H2O(g)+O(g) =H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1 C 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/ (kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242 习题追踪 2. [2021·浙江卷] 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表: 则2O(g) =O2(g)的ΔH为 (　 ) A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1 D 共价键 H—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-482 kJ·mol-1 习题追踪 3. (1)[2022·湖北卷节选] 已知: ①CaO(s)+H2O(l) =Ca(OH)2(s)　ΔH1=-65.17 kJ·mol-1 ②Ca(OH)2(s) =Ca2+(aq)+2OH-(aq)　ΔH2=-16.73 kJ·mol-1 ③Al(s)+OH-(aq)+3H2O(l) =[Al(OH)4]-(aq)+H2(g)　ΔH3=-415.0 kJ·mol-1 则CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l) =Ca2+(aq)+2[Al(OH)4]-(aq)+3H2(g)的ΔH4=　 kJ· mol-1。 -911.9 习题追踪 (2)[2022·全国乙卷节选] 已知下列反应的热化学方程式: ①2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-1036 kJ·mol-1 ②4H2S(g)+2SO2(g) =3S2(g)+4H2O(g)　ΔH2=+94 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) 　ΔH3=-484 kJ·mol-1 计算H2S热分解反应④2H2S(g) =S2(g)+2H2(g)的ΔH4=　　　　kJ·mol-1。  +170 习题追踪 4. (1)[2021·湖南卷节选] 氨热分解法制氢气,一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的键能数据: 反应2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g)　ΔH=　　　　kJ·mol-1。 +90.8 化学键 H—H N—H 键能E/(kJ·mol-1) 946 436.0 390.8 习题追踪 (2)[2021·广东卷节选] 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应: a)CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)　ΔH1 b)CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g)　ΔH2 c)CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g)　ΔH3 d)2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s)　ΔH4 e)CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s)　ΔH5 根据盖斯定律,反应a的ΔH1=　　　　　　　 　(写出一个代数式即可)。  ΔH2+ΔH3-ΔH5或ΔH3-ΔH4 THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 $$