1.1.1 反应热 焓变-课件-2025-2026学年上学期高二化学同步课件(人教版2019选择性必修1)
2025-08-23
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精品
摘要:
该高中化学课件聚焦反应热与焓变,系统阐释概念定义、能量变化本质及测定计算方法。通过自热饭盒、暖宝宝等生活实例导入,从定性辨识能量转化过渡到定量描述需求,搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。
其特色在于情境化设计激发兴趣,中和反应热测定实验培养科学探究与实践能力,宏微结合(如H₂与Cl₂反应键能计算)深化化学观念与科学思维。检测反馈贴合实例,助力学生构建系统知识,教师教学更高效直观。
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
通过实验观察与微观分析,掌握反应热、焓变的定义及能量变化本质,深化宏观辨识与微观探析素养。
通过实例演练,掌握热化学方程式书写规范,能用符号表达能量关系,提升证据推理与模型认知能力。
结合生活能量变化实例,体会反应热知识的应用价值,增强科学态度与社会责任意识。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
理解反应热与焓变的定义及关系,掌握能量转化本质与热化学方程式书写规则。
通过实验测定与数据分析,培养从宏微角度分析反应热的推理能力和实验技能。
结合生活与生产实例,激发学习兴趣,认识知识在能源等领域的应用价值,增强社会责任意识。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
辨识化学反应中能量的转化
实例 原电池 暖宝宝 燃气炉
能量转化 能转化成 能 能转化成 能 能转化成 能、 能
化学
电
化学
光
热
化学
热
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
辨识化学反应中能量的转化
市面上的“自热饭盒”商品,其原理是在饭盒底部有两层,一层存放水,另一层存放镁和铁的混合物(发热包主要成分)。使用时打开隔离层,即发生以下反应:Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑ 。
那么,在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
化学能
热能
放出热量
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
焓
焓: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)
决定因素:
反应物本身的性质 物质的状态:g > l> s
温度:T↑→H↑ 压强:P↑→H↑
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
焓
【思考】化学反应为什么会产生反应热?
这是因为反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。
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。
内能:物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和。
能量越低,物质越稳定
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
焓变
焓变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的“焓变”
符号是:ΔH
数学表达式:ΔH=H(生成物)-H(反应物)
常用单位:kJ/mol(或kJ·mol-1)
一般反应都是在敞口容器中进行的,系统的压力等于外界压力,是在恒压条件下进行的反应,化学反应的反应热等于焓变。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
焓变
焓变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的“焓变”
反应物
焓(H)
生成物
反应物
焓(H)
生成物
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
反应热
定义:在等温条件下,化学反应体系向环境吸收或从环境释放的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
研究反应热时,需要明确体系和环境
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
反应热
示例:盐酸与NaOH溶液的反应
试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
热量
体系(系统)
被研究的物质系统
环境
与体系相互影响的其他部分
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节一:概念辨析
类别项目 反应热 焓变
不同点 概念 化学反应释放或吸收的热量 化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差
相同点 “+”“-”的意义 “+”表示反应吸热,“-”表示反应放热
数据来源 可以通过实验直接测得,也可以利用已知数据通过计算求得
联系 ①等值关系:恒压条件下反应的反应热等于焓变
②等价关系:符号是ΔH,单位是kJ·mol-1
反应热
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
许多反应热可以通过量热计直接测定
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
c:水的比热容
m :溶液的总质量
t1、t2:反应前和反应后体系的温度
Q:反应热
Q=-c ·m ·(t2-t1)
常温下,液态水的比热容为 4.18 J/(g· ℃ )
测量原理
实验探究:中和反应反应热的测定
需要测量哪些数据?
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
装置示意图
实验探究:中和反应反应热的测定
测量反应前后体系的温度
作为反应容器
使反应物迅速混合,使反应充分进行,保持体系的温度均匀。
减少热量散失,降低实验误差。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
用量筒量取50 mL 0.50 mol/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。
步骤一:
实验步骤
实验探究:中和反应反应热的测定
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液①,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
步骤二:
(确保HCl被完全中和)
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
实验步骤
实验探究:中和反应反应热的测定
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)。
步骤三:
步骤四:
重复上述步骤( 1)至步骤(2)两次。
(目的是减少误差)
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度/℃ 反应后体系的温度/℃ 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ ( t2-t1)/℃
1
2
3
数据处理
实验探究:中和反应反应热的测定
大量实验测得,25 ℃和101 kPa下,强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时,放出57.3 kJ的热量。
水为液态
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
①装置本身缺陷:
②实验操作:
如 动作慢,造成热量损失
保温性能差
因此,可以通过提高装置的保温效果,精确的温度计来提高测定反应热的准确度。
误差分析
实验探究:中和反应反应热的测定
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节二:反应热的测定
01
准确测量酸、碱溶液的初始温度及反应后溶液的最高温度。酸、碱溶液应当用稀溶液,且配好后要充分冷却至室温才能使用。
注意事项
02
该实验中只用一个温度计,每次测量完温度后,必须用水洗净并用滤纸擦干后再使用。
03
在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值,并记录最高温度值。
实验探究:中和反应反应热的测定
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
化学反应为什么会产生反应热?
等压
体系
内能改变
产生
反应热
反应热
(焓变)
(∆H)
单位: kJ/mol 或 kJ•mol-1
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
∆H= H生成物 - H反应物
宏观角度认识反应热
反应物
焓(H)
Δ H < 0
放热反应
生成物
反应物
焓(H)
Δ H > 0
吸热反应
生成物
放热反应,△H为“-”,即△H < 0,
反应体系对环境放热,其焓减小
吸热反应,△H为“+”,即△H > 0,
反应体系从环境吸热,其焓增大
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
【例1】 在25℃和101 kPa下 , 1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量 , 则该反应的反应热为:
ΔH= - 184.6 kJ/mol
【例2】 在25 ℃和101 kPa下 , 1 mol C(如无特别说明 , C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应 , 生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量, 则该反应的反应热为:
ΔH= +131.5 kJ/mol
【注意】ΔH右端的+或-不可省略,单位kJ/mol必须标出。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
微观角度认识反应热
化学反应能量是如何转化的?
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
键能:键能指25℃和101 kPa下(常温常压下),断开1mo1共价键所需要的能量或形成1mol共价键所放出的能量(单位为kJ/mol) 。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
微观角度认识反应热
氢气在氯气中燃烧为什么会放热?
H2(g) Cl2(g) 2HCl(g)
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
微观角度认识反应热
氢气在氯气中燃烧为什么会放热?
结合键能数据,画出氢气在氯气中燃烧的焓变化示意图
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
微观角度认识反应热
H = −183 kJ/mol
∆H=−183 kJ/mol
键能估算
实验测得
∆H=−184.6 kJ/mol
微观角度
键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
1molH2(g)+1molCl2(g)
2molHCl(g)
焓
反应进程
2molH(g)+2molCl(g)
断键吸收679kJ
成键放出862kJ
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
微观角度认识反应热
化学键断裂——吸热
化学键形成——放热
H
H
Cl
Cl
436kJ/mol
243kJ/mol
H
H
+
+
431kJ/mol
431kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图
Cl
Cl
H
Cl
H
Cl
ΔH=(436+243)-(431+431)
=-183 kJ/mol
∆H=断键吸收的总能量 - 成键释放的总能量
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
计算反应热的三种方法
∆H=
∆H=
E(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)-E(生成物分子化学键形成时所释放的总能量)
∆H=
E(反应物的总键能)- E(生成物的总键能)
H(生成物的总能量)- H(反应物的总能量)
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节三:定量认识反应热 焓变
【例】化学反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的能量变化如图所示:
已知N≡N、N—H的键能分别为946 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1
(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
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
反应热 焓变
环节四:研究反应热的意义
1.热能综合利用
2.工艺条件优化
3.理论分析
给吸热反应加热;
给放热反应及时转移热量;
热能循环利用。
反应热估算
键能估算
能耗
……
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
知识建构
步骤
反应热的计算公式
中和反应反应热的测定
原理
表征:等压条件下反应热等于反应的焓变
原因
宏观
微观
符号:ΔH
单位:kJ/mol
第一节
反应热
第1课时
反应热及
其测定
反应热
与焓变
反应热 焓变
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
1.下列说法正确的是( )
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为负值
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
2.某化学反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.断开化学键需要吸收能量
B.该化学反应放出的热量为E2-E3
C.锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与图示一致
D.该反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量
B
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
3.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
B
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
4.根据下表的键能的数据,可计算出CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH为( )
化学键 O=O C—H O—H C=O
键能/kJ·mol-1 497 414 463 803
A.-379 kJ·mol-1 B.-808 kJ·mol-1
C.-1656 kJ·mol-1 D.-2532 kJ·mol-1
B
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
下列判断正确的是( )
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,则测定结果数值偏低
D.若用NaOH固体测定中和反应反应热,则测定结果无影响
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
C
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