6.1.1《化学反应与焓变》课件- 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

1.1.1 化学反应与焓变 人教版2019必修第二册 第六章 化学反应与能量变化 一、化学反应中的热量变化 1.放热反应:化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。 在一支试管中加入2 mL 2 mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。 【实验6-1】 现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。 实验结论：根据温度变化，该反应是放出热量 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑴盐酸与镁反应前后溶液的温度变化 一、化学反应中的热量变化 2.吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 【实验6-2】 ①现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。 ②实验结论：该反应产生NH3和H2O，该反应是吸收热量. Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 课堂探究 重点理解 一、化学反应中的热量变化 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑵氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化 一、化学反应中的热量变化 3.常见的放热反应和吸热反应 （1）常见的放热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 C＋CO2例外 （2）常见的吸热反应 ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C＋CO2 2CO 高温 ③特殊的吸热反应 C＋H2O(g) CO ＋H2 高温 ④NaHCO3与盐酸的反应 一、化学反应中的热量变化 能量变化 物质 变化 基础 热能 电能 光能 …… 吸收 释放 化学反应的特征 物质变化 能量变化 质量守恒 能量守恒 物质的变化遵守质量守恒定律，而能量的变化则遵守能量守恒定律，化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的，能量释放和吸收的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。 请你思考！ 化学反应过程中为什么会有能量变化？ 为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？ 二、反应热与焓变 1.内能：内能是体系内物质的各种能量的总和。受温度、压强和物质的聚集状态等影响。化学反应之所以会产生反应热是因为化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。 二、反应热与焓变 2.焓：物质所具有（含有）的能量，是与内能有关的物理量，符号是H。 3.焓变：生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号是 ΔH。 (1)数学表达式： ΔH= H(生成物)−H(反应物) (2)常用的单位：kJ/mol(kJ·mol−1) (3)等压条件下反应的反应热等于焓变，我们常用焓变(ΔH)来表示反应热 1.内能：内能是体系内物质的各种能量的总和 产生 反应热 体系 内能改变 等压 反应热 （焓变） 二、反应热与焓变 4.焓、焓变与放热反应、吸热反应的关系 反应类型 放热反应 吸热反应 图像 焓变(ΔH) 焓(H) 反应物 生成物 ΔH＜0 焓(H) 反应物 生成物 ΔH＞0 ΔH为“−”，即ΔH＜0，反应体系对环境放热，其焓减小 ΔH为“+”，即ΔH＞0，反应体系从环境中吸热，其焓增大 1.下列关于ΔH的说法正确的是( ) A.反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B.ΔH＞0，吸热反应；ΔH<0，放热反应 C.ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D.能量变化如图所示的化学反应为吸热反应，ΔH符号为“＋” 随堂练习 B 2.下列说法正确的是( ) A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 随堂练习 C 二、反应热与焓变 从宏观角度分析能量变化的原因 反应热(焓变)的实质 宏观辩识 分析问题 放热反应 吸热反应 H 反应物 生成物 反应物 生成物 ∆H ＜0 ∆H ＞0 H ∆H＝∑H(生成物）－ ∑H(反应物） 二、反应热与焓变 反应热(焓变)的实质 共价键断裂 吸收436kJ能量 1molH2(g) 2molH 共价键断裂 吸收243kJ能量 1molCl2(g) 2molCl 共价键形成 释放862kJ能量 } 2molHCl(g) H2 (g) + CI2(g) = 2HCI(g) 反应结果放出能量 =(431+431)—(436+243)KJ =183KJ 可以用方程式表示为 H—H + Cl—Cl → 2H—Cl 吸收的能量 (436+243)KJ (431+431)KJ 释放的能量 < H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H =-183kJ •mol-1 微观探析 解决问题 从微观角度分析能量变化的原因 二、反应热与焓变 反应热(焓变)的实质 微观探析 解决问题 从微观角度分析能量变化的原因 吸收能量679 kJ 释放能量862 kJ H ＝ −183 kJ/mol 二、反应热与焓变 【变式】请根据下列信息判断水蒸气分解生成氢气和氧气的反应是吸收能量还是放出能量？ 2H2O(g) = 2 H2(g) + O2(g) 4H—O → 2H—H + O=O 吸收的能量 4×465KJ (2×436+498)KJ 释放的能量 > 4molH 2molH2(g) 1molH-H形成释放436KJ能量 2molO 1molO2(g) 1molH-O键断裂吸收465kJ能量 } 2molH2O(g) 1molO=O形成释放498KJ能量 反应结果吸收能量 =(4×465)—(2×436+498)KJ =490KJ 可以用方程式表示为 2H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H =+490kJ •mol-1 你能画出该反应的能量图吗？试一试 1.化学反应N2(g)＋3H2(g)　　2NH3(g)的能量变化如图所示： 已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量，试回答下列问题： (1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为______ kJ。 (3)该反应的反应热ΔH＝______________。 放热 436 －92 kJ·mol－1 随堂练习 随堂练习 2.根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是（ ） A.直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 B.2 mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498 kJ能量 C.断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量 D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)生成2 mol NO(g)的反应热ΔH＝－180 kJ·mol－1 D 二、焓变的计算 例题1：如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题： (1)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)E1和E2含义分别是： E1 ； E2 。 (3)该反应的ΔH＝ (4)该反应的反应热= 放热 反应物的总内能（或反应的总焓） 生成应物的总内能（或反应的总焓） （E2－E1）kJ·mol－1 （E2－E1）kJ·mol－1 1. ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH = E生成物－E反应物 宏观 二、焓变的计算 ΔH = E吸收－E放出 微观 2. Δ H=反应物键能和－生成物键能和 1. ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH = E生成物－E反应物 宏观 例题2： 已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗498kJ能量，形成水分子中的1molH-O能够释放465kJ能量。 你能根据以上所给的数据判断反应：　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？并通过计算得出 △H =？ △H =－490 kJ •mol-1 注：右端的+或-不要省略，单位KJ/mol必须标出。 1. 拆开 l mol H—H键、l mol N－H键、l mol N≡N键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ，求： ①1mol N2生成NH3的ΔH= ②1/3mol N2生成NH3的ΔH= -92kJ/mol -30.6kJ/mol 随堂练习 2.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为（ ） A.－1 780 kJ·mol－1 B.－1 220 kJ·mol－1 C.－450 kJ·mol－1 D.＋430 kJ·mol－1 B I 例题3：化学反应的ΔH等于反应中断裂的旧化学键的键能之和与反应中形成的新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为_____________。 236 kJ·mol－1 I 3.下表是部分化学键的键能数据： (1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH＝－2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝______。 585 化学键 P—P P—O O=O P=O 键能/(kJ·mol－1) 198 360 498 x 随堂练习 4. 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应： 化学键 C－H C－C C＝C H－H 键能/kJ·molˉ1 412 348 612 436 已知： 计算上述反应的ΔH＝________ kJ·mol－1。 +124 随堂练习 小结 26 反应物 生成物 旧键的断裂 新键的断裂 吸热 放热 旧键断裂吸收的热量大于新键形成放出的热量，为吸热反应； 旧键断裂吸收的热量小于新键形成放出的热量，为放热反应。 物质变化 能量变化 化学反应能量变化原因初步 知识回顾 温故知新 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)  $$