1.1.1反应热与焓变 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

1.1.1化学热与焓变 第一章 化学反应的热效应 人教版·选择性必修一 1 章节导读 化学反应的本质 化学键的断裂与形成，断裂原有化学键吸收能量，形成新的化学键释放能量。 守恒定律 化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律。 学习重点 化学反应中能量变化的本质 反应热的表示方法 2 知识回放 物质发生化学反应时往往伴随着能量的变化。 发生化学反应，产生光能和热能等 吸收外界的能量，发生化学反应 思考 诶嘿 放热反应 ①大部分化合反应（生石灰和水） ②所有燃烧反应 ③酸碱中和反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的自燃和缓慢氧化 ⑥铝热反应 吸热反应 ①大部分分解反应(煅烧CaCO3） ②C+CO2 ③H2+CuO ④C+H2O=CO+H2↑（水煤气反应） ⑤ 铵盐与碱的反应 ⑦少部分分解反应（双氧水分解） 3 一、反应热、体系和环境 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，叫做化学反应的热效应，也叫反应热。 能量 反应物 生成物 由环境提供能量 吸热反应 能量 反应物 生成物 将能量释放到环境 放热反应 反应前后体系的温度相等 △H=生成物总能量-反应物总能量 溶液与反应 看做一个体系 盐酸+NaCl溶液 试管、空气等体系之外相互影响的部分叫环境 4 环境吸收热量 实验探究：反应热的测定 想一想 1.如何测定某种反应的反应热？ 体系放出热量 这时可以根据体系的温度变化和有关物质的比热容等计算反应热 5 实验探究：反应热的测定 想一想 2.如果要测定中和反应的反应热，应该测量哪些数据？ 1.反应物的初始温度 2.反应后的体系温度 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸 50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液 插入温度计，盖上杯盖，用搅拌器匀速搅拌 平行测量三次 分别测量 6 实验探究：反应热的测定 （一）反应物温度测量 具体实验操作 ② 用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。 ① 用量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 使盐酸充分被中和 7 实验探究：反应热的测定 （二）反应后体系温度的测量 具体实验操作 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）。 重复上述步骤两次 减小误差，防止热量损失 减小误差 8 实验探究：反应热的测定 具体实验操作 取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 根据温度差和比热容等计算反应热。 实验数据处理 为了计算简便，盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。 该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418（t2 - t1）kJ，生成 1mol H2O时放出的热量为0.418（t2 - t1）/ 0.025 kJ（从单位角度入手引导计算）。 多次计算求平均值以减小误差 ! 做题时最容易忽略的 （三）数据处理 9 实验探究：反应热的测定 10 实验探究：反应热的测定 数据处理 Q=-C(T1-T2) Q为热量，C 表示溶液及量热计的热容；c为水的比热容 T1、T2 分别表示反应前和反应后体系的温度。 =（m盐酸+mNaOH）·c·（T1-T2） 为了计算简便，可以近似的认为溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与是的密度相等，忽略量热计的比热 11 数据处理 如果你测定得到的数据如图所示，该如何计算中和反应热 12 数据处理 误差分析 引起误差的实验操作 t终－t始 |ΔH| 保温措施不好 搅拌不充分 所用酸、碱浓度偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 用同浓度的醋酸代替盐酸 用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液 偏小 偏小 偏大 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小 偏大 偏小 偏小 偏小 13 实验探究：反应热的测定 想一想 3.如何减少中和热测定实验的误差？ （1）使用隔热层（碎泡沫塑料或纸条） 及杯盖，减少热量损失。 （2）准确读取反应后混合液的最高温度。 （3）重复实验2~3次，减小实验误差。 弹式热量计 14 实验探究：反应热的测定 想一想 4.用同样的方法分别测定 KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热。 所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗？你能说出其中的原因吗？ 在上述实验中，参加反应的物质都是强酸或强碱，它们在水中是完全电离的，因此从本质上来说，它们之间所发生的都是溶液中的 H+ 和 OH- 结合生成水的反应。 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) 由于上述三个实验中所用溶液的体积是相同的，溶液中H+ 和OH- 的浓度也是相同的， 反应又都在室温下进行，因此这三个反应的反应热也是相同的。 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 15 （二）中和热 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1molH2O(l) 时放出的热量。 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 中和热的定义： *强酸与强碱反应的中和热都相同，均约为57.3 kJ/mol 16 （三）中和热与57.3kJ的关系 已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =﹣57.3 kJ·mol-1 试比较下列反应中放出的热量与 57.3 kJ 的大小： （1）浓酸与浓碱反应生成 1 mol 水，Q1 _____57.3 kJ， ΔH1 _____ ΔH； （2）弱酸与弱碱反应生成 1 mol 水，Q2 _____57.3 kJ， ΔH2 _____ ΔH； （3）强酸与强碱反应生成 1 mol 水和难溶性盐，Q3 _____57.3 kJ， ΔH3 _____ ΔH。 ＞ ＜ ＜ ＞ ＞ ＜ 17 二、反应热与焓变 1.内能与反应热 内能是系统内物质各种能量的总和，用符号U 表示。 当系统处于一定状态时，系统就具有确定的内能，当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变，内能也随之改变 。 ΔU = U（反应产物）- U（反应物） 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 ΔU =  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： ΔU =  Q 即化学反应的反应热等于化学反应前后体系内能的变化。 18 二、反应热与焓变 2.焓变与等压反应热 在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。为了描述等压条件下的反应热，科学上引入 了一个与内能有关的物理量——焓（符号为H）。 项目概述 （2）焓变： ①焓变可以通过测定等压条件下的反应热来确定 在恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变（△H） （3）注意： ②焓变可以为正值，也可以为负值 （1）焓： 与内能相关的物理量，用H来表示。 ③ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。 19 二、反应热与焓变 2.焓变与等压反应热 在一定条件下，一个化学反应是吸热还是放热，是在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值决定的，即（能生减反） ΔH = ∑H（生成物）— ∑H（反应物） 20 二、反应热与焓变 书写表达 画出下列化学反应中的焓变示意图 CH4 (g) + 2O2 (g) == CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH = —891 kJ · mol—1 能量 反应历程 CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l) 21 二、反应热与焓变 2.焓变与等压反应热 化学反应的本质是化学键的断裂和形成。化学反应的热效应主要与化学键重组时键能的变化有关。 △H= （断吸成放） （键反减生） 436kJ/mol+243kJ/mol-(431x2)kJ/mol =679kJ/mol - 862kJ/mol =-183kJ/mol 22 二、反应热与焓变 书写表达 一定条件下，1 mol 气态 H2与1 mol 气态 Br2断键时分别需要 吸收436 kJ和193 kJ的热量，而1 mol 气态HBr成键时会放出366 kJ 的热量。 据此推算，反应：H2 (g) + Br2 (g) =2HBr (g) 是吸热反应还是放热反应？ H2 (g) + Br2 (g) =2HBr (g) △H = -103kJ/mol 23 重点聚焦 一、反应热的性质 反应物的量为原来的N倍时，反应热也为原来的N倍。 3.反应方程式逆写时，反应热△H的数值会同值异号。 2.反应热与反应物的量有关， 1.当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变，反应热也随之改变。 24 练习巩固 B 25 练习巩固 B 2. 3. C 26 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$