1.1.1反应热 焓变 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

　反应热、焓变 习 学 目 标 1.了解反应热的概念。 2.能解释中和反应反应热的测定原理，能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 3.能从宏观和微观两个角度建构模型，并解释反应热产生的原因。 2 目录 CONTENTS 反应热的概念 知识点一 中和热的测定 知识点二 焓与焓变 知识点三 巩固知识 课堂小结 素养落实 随堂训练 自热食品，是指不依赖电、火等方式加热，而用自带发热包加热的预包装食品。 如自热米饭，自热火锅等。使用时，只需将特制的发热包放在食盒底部，再加入一杯凉水，即可制作出热气腾腾食物。 你知道其中的原理吗？请写出方程式。 情 境 导 入 （1）体系与环境 被研究的物质系统 与体系相互影响的其他部分 体系： 环境： 例如：研究物质在水溶液中的反应，溶液就是体系，而盛放溶液的烧杯以及溶液之外的空气等便是环境。 体系 敞开体系 密封体系 隔离体系 与环境既有能量交换，也有物质交换。 与环境只有能量交换，没有物质交换。 与环境既没有能量交换，也没有物质交换。 (以盐酸与NaOH溶液的反应为例) 环境 体系 体系与环境示意图 环境——如盛溶液的试管和溶液之外的空气等。 体系——试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，又称系统。 知识点一 反应热的概念 指化学反应发生后，使反应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等。 ②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，称为化学反应的热效应，简称反应热。 （2）体系与环境的热量交换——反应热 ①热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 量热计 如何测定反应放出的热量？ 知识点一 反应热的概念 1.实验用品 简易量热计示意图 仪器：烧杯、量筒、温度计、玻璃搅拌器、盖板、泡沫 试剂： 0.5mol/L盐酸、0.55mol/L NaOH 知识点二 中和反应热的测定 2.实验步骤 a.用量筒量取50 mL 0.5mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，用温度计测量盐酸的温度。用水冲洗干净温度计上的酸。 (1)反应物温度的测量 b.用另一个量筒量取50 mL 0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量其温度。 防止残留的酸与碱反应， 导致测量的t2 数据不准。 NaOH稍过量，确保盐酸完全反应 知识点二 中和反应热的测定 (2)反应后体系温度的测量 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度（t2）。 减少热量散失 2.实验步骤 知识点二 中和反应热的测定 3.数据处理（学生完成实验，记录数据并完成∆H 求算） 实验 次数 反应物的温度/℃ 盐酸 NaOH溶液 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 温度差 （t2 - t1) /℃ 取三次温度差的平均值作为计算依据： 1 2 3 Q = ( m1+m2 ) × c ×（ t2 - t1 ） ∆H = Q / n(H2O) 知识点二 中和反应热的测定 4.数据分析 实验测得的数据为 ，而资料上的数据为57.3kJ，根据实验原理和操作过程，试分析数据差异的原因。 5.误差分析 交流讨论：实验过程中有哪些因素会造成实验误差？ ①装置本身缺陷： ②实验操作： ③数据处理： 如实验时间过长，造成热量损失 装置保温性能差，热量散失较多 酸碱溶液的比热容和密度均大于水 采用近似值计算， 知识点二 中和反应热的测定 1.焓 (1)定义：用来描述物质所具有能量的物理量，符号：H，单位：J/mol 或 kJ/mol (2)影响因素： 【注意】焓是一个与内能有关的物理量，是物质固有的性质，与密度相似。 知识点三 焓与焓变 ①物质的种类、数量和聚集状态； ②体系的温度、压强 2.焓 变 (1)定义：反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为反应焓变。是用来描述反应热的物理量。符号：ΔH，单位：J/mol 或 kJ/mol (2)表达式： ΔH=H(反应产物) -H(反应物) (3)在恒压的条件下，化学反应过程中能量变化全部转化为热能，则焓变等于反应热。 知识点三 焓与焓变 放热反应 吸热反应 当体系吸热时其焓增大， ΔH 为 ，即ΔH____。 当体系放热时其焓减小，ΔH 为______，即ΔH____。 负值 ＜0 正值 ＞0 知识点三 焓与焓变 2.焓 变 3.反应热的微观实质 化学反应的本质： 旧化学键的断裂 和 新化学键的形成。 吸收能量 放出 能量 在相同条件下，由原子形成1 mol化学键时所 与断开1 mol相同化学键所 是相等的。 放出的能量 吸收的能量 知识点三 焓与焓变 436 kJ/mol 243 kJ/mol H（kJ/mol） 反应历程 H2 +Cl2 2H+2Cl 2HCl -183 kJ/mol 2×(431 kJ) =862 kJ/mol 以 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 为例，从微观角度理解焓变的实质 Q吸收=436+243=679 kJ/mol 反应热 △H=679-862= -183 kJ/mol Q放出=431×2=862 kJ/mol 知识点三 焓与焓变 4.反应热的计算 或，ΔH = E吸收－E放出 宏观 微观 即，ΔH = E生成物－E反应物 ⅰ.ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量 ⅱ.ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和 生成物 反应物 生成物 反应物 知识点三 焓与焓变 反应热 反应热 中和反应的反应热 焓变∆H 等温下，化学反应释放或吸收的热量 强酸、强碱； 稀溶液； 生成1mol水 等压条件下的反应热 放热反应ΔH＜0；吸热反应ΔH＞0 ΔH = E吸收－E放出 宏观 微观 ΔH = E生成物－E反应物 (ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和) 【课 堂 小 结】 1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　　) A．放热反应的发生无须任何条件 B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C．化学反应过程都伴随着能量的变化 D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 【解析】放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误；化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误；化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确；H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D项错误。 C 随 堂 训 练 2.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是(　 ) A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2 ，则ΔH1＞ΔH2 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0 C 随 堂 训 练 3.已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为 436 kJ/mol，H—N键键能为391 kJ/mol,根据：N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ/mol。则N≡N键的键能是(　 　) A.431 kJ/mol B.945.6 kJ/mol C.649 kJ/mol D.896 kJ/mol B 根据Δ H=反应物键能总和－生成物键能总和列式得 解析： N≡N键的键能= -92.4 kJ/mol +6 随 堂 训 练 4.化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　) A．每生成2个AB分子吸收(a－b)kJ热量 B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1 C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量 【解析】：每生成2 mol AB吸收(a－b)kJ热量，A项错误，B项正确；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，C项错误；断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，D项错误。 B 随 堂 训 练 5.某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。 Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液 (1)若实验中大约要使用245 mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体　　___g。 (2)从上图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):　　　。  5.0 a b e 0.25L× 0.50 mol·L-1 ×40 g/mol==5.0g 随 堂 训 练 Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如右图所示。 取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。 ①请填写下表中的空白: 温度 实验次数　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差 平均值[ (t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1   2 27.0 27.4 27.2 31.1   3 25.9 25.9 25.9 31.8   4 26.4 26.2 26.3 30.4   ②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1。则中和热ΔH=___________(取小数点后一位)。  4.0 3.9 5.9 4.1 -53.5KJ/mol 若有数据偏差太大， 应舍弃该数据 ΔH=- 80×0.00418(t2—t1)KJ 0.025mol = -53.5KJ/mol 随 堂 训 练 Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如右图所示。 取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。 ③上述实验数值(53.5KJ/mol)结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)　　　　。  a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 a c d 随 堂 训 练 化 学 THANK YOU Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.7.12(fixed_gap:False) $$