第1章 第1节 第1课时 化学反应的反应热 化学反应的内能变化与焓变（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（鲁科版）

该高中化学课件聚焦第一章“化学反应的热效应”第1课时，核心知识点包括反应热、内能变化与焓变。课堂导入从化学反应的物质变化、结构变化关联能量变化，通过旧键断裂吸热与新键形成放热的差值分析，搭建微观键能与宏观热效应的学习支架。 其亮点在于采用“夯基固本-检测提升-课时作业”三段式结构，结合键能数据计算（如吸收966 kJ·mol⁻¹、放出2×671 kJ·mol⁻¹）和溶液温度、保温等实验要素，培养科学思维与科学探究与实践能力。通过具体实例深化化学观念，助力学生理解能量变化规律，教师可高效实施分层教学。

第一章　化学反应与能量转化 第一节　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的反应热　化学反应的内能变化 与焓变 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 目录 contents Part 01 夯基固本 新知探究 Part 02 检测效果 素养提升 Part 03 课时作业 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 夯基固体 新知探究 返回导航 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 断裂 形成 吸收 释放 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 释放 温度 吸收 正值 负值 ＞ ＜ 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 吸收 释放 ＞ ＜ 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 化合 燃烧 分解 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 溶液温度 温度 保温 热容 温度 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 各种微观粒子的能量 种类 数量 气态 液态 温度 压强 吸收 释放 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 Q 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 检测效果 素养提升 返回导航 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 课时作业（一） 点击进入 word 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 谢谢观看 第一章　化学反应的热效应 返回导航 1 学习目标 核心素养 1.能解释化学反应中能量变化的本质，认识化学能与热能的相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。 2．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3．能综合利用化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题。 1.变化观念：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化。 2．证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 3．科学探究：依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查等方法进行实验探究。 知识点一　 化学反应的反应热 1．化学反应中的两种变化：一是物质发生了变化，二是能量发生了变化。 2．反应热 (1)概念：当化学反应在一定的 下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 (2)表示方法：用符号Q表示，并且约定反应吸热时Q取 ，反应放热时Q取 。 (3)单位： 或J·mol-1。 3．化学反应过程中能量变化的原因 (1)宏观角度： ①E(反应物总能量) E(反应产物总能量)，放热反应； ②E(反应物总能量) E(反应产物总能量)，吸热反应 kJ·mol-1 (2)微观角度：化学键的变化与能量的关系 ① eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(旧化学键断裂 能量Q1,新化学键形成 能量Q2)) ② eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(吸热反应：Q1 Q2,放热反应：Q1 Q2)) 4．常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①大多数的 反应 ②所有的 反应 ③酸碱中和反应 ④活泼金属与水(或酸)的反应 ⑤部分特殊反应，如铝热反应，过氧化钠与水的反应 ⑥少量分解反应，如2H2O2 eq \o(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑ ①大多数的 反应 ②Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体的反应 ③少数化合反应，如C和CO2的反应 ④C＋H2O(g) eq \o(=====,\s\up15(高温))CO＋H2 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 eq \a\vs4\al([名师点拨]) (1)物理变化中的能量变化不是反应热。如物质的三态变化、NH4NO3溶于水吸热、浓硫酸稀释放热等。 (2)反应放热或吸热与反应条件无关。　　 [思考探究] 　1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的能量转化关系如图所示： 1．断裂1 mol H2分子和1 mol Cl2分子中的化学键吸收的能量是多少？ 提示：436 kJ·mol-1×1 mol＋243 kJ·mol-1×1 mol＝679 kJ。 2．由H原子形成1 mol H－H所放出的能量是多少？ 提示：由H原子形成1 mol H—H所放出的能量等于断裂1 mol H—H吸收的能量，即436 kJ。 3．该反应是吸热反应还是放热反应？(通过计算回答) 提示：Q＝436 kJ·mol-1＋243 kJ·mol-1－2×431 kJ·mol-1＝－183 kJ·mol-1<0，故该反应为放热反应。 根据键能计算反应热的方法 (1)写出化学方程式。 (2)分析断裂或形成的化学键的数目(正确计算反应热的关键)。 (3)根据公式计算：Q＝E1(反应物断裂化学键吸收的总能量)－E2(反应产物形成化学键释放的总能量)。 [典例1]　化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是(　　) A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 [解析]　反应热就是断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是946 kJ·mol-1＋498 kJ·mol-1－2×632 kJ·mol-1＝180 kJ·mol-1，所以该反应是吸热反应，所以选项A不正确，B正确；氮气和氧气反应需要放电或高温条件，选项C不正确；NO不是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液不反应，选项D不正确。 [答案]　B 1．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式中正确的是(　　) A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3 [解析]　 选D　由于氢气在氯气中燃烧是放热反应，则ΔH<0，ΔH＝Q1＋Q2－2Q3，则Q1＋Q2－2Q3<0，即Q1＋Q2<2Q3，D正确。 知识点二　反应热的测定 1．反应热的测定 (1)仪器——量热计 ①温度计的作用：测量反应前后 的变化值。 ②搅拌器的作用：使反应快速充分进行，体系的 均匀。 ③内筒是反应容器，外筒起 作用。 (2)原理：Q＝－C(T2－T1)，式中C表示溶液及量热计的 ，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的 。 (3)操作：将反应物迅速加入内筒并充分混合，测量反应前后溶液温度的变化值。 2．活动探究：测定中和反应的反应热 (1)实验药品 ①仪器：量热计、量筒(100 mL)、温度计、烧杯(250 mL)。 ②药品：1.0 mol·L-1盐酸，1.0 mol·L-1NaOH溶液，1.0 mol·L-1硝酸，1.0 mol·L-1KOH溶液。 (2)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0 mol·L-1的盐酸100 mL，盖上杯盖，插入温度计匀速搅拌后测初始温度T1。 ②向250 mL烧杯中加入NaOH溶液100 mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热。 (3)数据处理 实验 溶液温度/K 温度变化 ΔT/K 反应 热/J T1 T2 NaOH＋HCl KOH＋HCl NaOH＋HNO3 计算：根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，近似认为反应后溶液密度为1 g·cm-3，溶液的比热近似取常温下液态水的比热，C＝4.18 kJ·K-1·kg-1。根据Q＝－C(T2－T1)计算。 (4)实验结论：实验测得三组中和反应的反应热相同，即中和热相同。 [思考探究] 1.实验过程中，应该测量哪些数据？ 提示：(1)测量反应前稀盐酸温度(T1)、稀NaOH溶液温度(T1)。 (2)测量反应后体系温度(T2)。 (3)重复实验两次，得到测量数据。 2．如何处理三次实验所测得的数据？实验操作一般重复2～3次的目的是什么？ 提示：(1)取三次测量所得温度差的平均值为计算依据。 (2)近似认为酸、碱稀溶液的密度、比热容与水相同，并忽略量热计的比热容。 (3)多次计算求平均值，以减少实验过程中的误差。 3．采取哪些措施可以提高测定反应热准确度？ 提示：(1)取三次测量所得温度差的平均值进行计算。 (2)所用酸、碱是强酸和强碱的稀溶液(浓酸和浓碱相互混合会因稀释放出热量)。 4．若实验过程中所用盐酸为100 mL·1.0 mol·L-1，NaOH溶液为100 mL 1.0 mol·L-1，温度差为(T2－T1)。两者发生反应所放出的热量是多少？ 提示：Q＝－C(T2－T1)＝－(m1＋m2)·C·(T2－T1)＝－(100 g＋100 g)×10-3×4.18 kJ·K-1·kg-1(T2－T1)＝－0.836(T2－T1)kJ。 1．中和热：强酸和强碱在稀溶液中反应，生成1 mol H2O时所放出的热量。 2．条件：强酸、强碱的稀溶液 3．定值：中和热的实质是1 mol H＋和1 mol OH－反应生成1 mol H2O(l)放出的热量为57.3 kJ，不包括物质溶于水、电解质的电离等过程所伴随的热效应。 4．实验中有两个关键 (1)隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失，使用简易量热计，其优点是保温效果好。 (2)测量关——准确测量酸、碱的初温及反应后溶液的最高温度。 ①实验中只用一支温度计，在测量酸、碱及混合液的温度后，必须用水洗净并用滤纸擦干再使用。 ②在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。 ③温度计悬挂，使水银球处于溶液的中央位置，温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部。 5．测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)“快”：实验操作动作要快，减少热量的损失。 (2)“准”：温度是反应热的测量中重要的参数之一，在测量时读数要准。 (3)“稀”：所用酸液和碱液的浓度宜小不宜大。 (4)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 6．产生误差的原因 (1)量取溶液的体积不准确。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体溅在外面。 (4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 (5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失。 (6)测过酸液后的温度计未用水清洗便立即去测碱液的温度。 [典例2]　在测定中和反应的反应热的实验中，下列说法正确的是(　　) A．使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和反应的反应热数值相同 D．在测定中和反应的反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等 [答案]　A [解析]　使用玻璃搅拌器搅拌能加快反应速率，减小实验误差，A正确；温度计水银球测烧杯内溶液的温度，不能接触烧杯底部，B错误；醋酸是弱酸，电离吸热，测出的中和热数值偏小，C错误；中和反应的反应热测定用不到滴定管，D错误。 2．中和反应的反应热测定实验中说法错误的是(　　) A．一组完整实验数据需要测温度三次 B．量热计中的隔热层可以减少实验过程中的热量散失 C．可用铜做的搅拌棒量热计测定，因铜和盐酸不反应 D．在量取NaOH溶液和盐酸体积时均仰视，测得中和热数值将偏大 解析：选C　一组完整实验数据需要测实验前盐酸的温度、NaOH溶液的温度和反应过程中的最高温度，A正确；实验关键是保温工作，隔热层可以保温，减少实验过程中热量散失，B正确；金属的导热性很好，用铜做的搅拌棒会导致热量的散失，实验结果偏小，C错误；在量取溶液体积时仰视，则实际量取体积偏高，测得中和热数值将偏大，D正确。 知识点三　化学反应的内能变化与焓变 1．化学反应的内能变化 (1)定义：体系内所含 总和。符号：U。 (2)影响因素：内能的大小除了与物质的 、 及聚集状态(即 、 或固态等)有关外，还与体系的 、 有关。 (3)内能变化 ①ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) 如果U(反应产物)>U(反应物)，则反应 能量；反之，若U(反应产物)<U(反应物)，则反应 能量。 ②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＝ ，即化学反应的反应热等于化学反应前后体系内能的变化。 ③如果U(反应产物)>U(反应物)，则Q>0，反应吸热；反之，反应放热。 2．化学反应的焓变 (1)等压反应 在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应，如在敞口容器中进行的反应。 (2)焓变及单位 ①定义：反应产物的焓与反应物的焓之差。 ②表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)＝Qp。 其中Qp表示等压条件下化学反应的反应热。焓变的单位为 。 kJ·mol-1或J·mol-1 [思考探究] 1．化学反应的能量变化是由反应前后物质所具有的内能不同而引起的。什么是内能？内能与哪些因素有关？反应中内能的变化如何表示？ 提示：内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，除了与物质的种类、数量及聚集状态有关，还与体系的温度、压强有关。内能的符号为U，反应中内能的变化为：ΔU＝U(反应产物)－U(反应物)；U(反应产物)>U(反应物)，则反应吸收能量；U(反应产物)<U(反应物)，则反应释放能量。 2．化学反应中内能的变化与化学反应的反应热有何关系？ 提示：如反应过程中体系没有做功，则ΔU＝Q；若反应后体系的内能是增加的，即U(反应产物)>U(反应物)，则Q>0，反应吸热；反之，反应放热。 3．焓变与反应吸热或放热的关系是什么？ 提示：ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。 4．化学键在形成和断裂时，与能量有什么关系？反应的焓变与其又有什么关系？ 提示：化学键形成时放出能量，化学键断裂时吸收能量，反应的焓变等于两者之差。 5．化学反应的焓变与反应条件有什么关系？ 提示：焓变与物质的状态有关，与反应条件无关。 焓变与吸热反应、放热反应的关系 放热反应 吸热反应 反应体系放热焓减小，ΔH<0。 反应体系吸热焓增大，ΔH>0。 eq \a\vs4\al([名师点拨]) 同一物质所聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态>液态>固态。　　 [典例3]　下列说法正确的是(　　) A．焓是与内能有关的物理量 B．焓变等于反应热 C．焓是化学键所具有的能量 D．焓是物质的一种化学性质 [解析]　焓是与内能有关的物理量，A正确；等压条件下反应热等于焓变，B错误；化学键所具有的能量通常指的是键能，是指断开1 mol化学键所吸收的能量，C错误；焓只是一个状态函数，与化学性质无关，D错误。综上所述，A正确。 [答案]　A 3．参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应过程的示意图，下列叙述中正确的是(　　) A．正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．断裂反应物中化学键吸收能量小于形成生成物中化学键放出能量 解析：选A　反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，A项正确，B、C项错误；D项，反应为吸热反应，断裂化学键吸收能量大于形成化学键放出能量，错误。 [课堂检测] 1．下列说法正确的是(　　) A．反应热就是反应中放出的热量 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋” 解析：选C　反应热还可以指反应中吸收的热量，A错误；反应放热ΔH<0，反应吸热ΔH>0，B错误；在反应中生成物比反应物所具有的总能量少，反应就放热，反之就吸热，C正确；化学反应的实质是旧化学键的断裂、新化学键的形成，断键时吸收能量即反应物键能，成键时放出能量即生成物键能，后者大，则反应为放热反应，ΔH为“－”，D错误。 2．下列既是氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　) A．二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳 B．葡萄糖在人体内氧化 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 解析：选A　A项，碳元素的化合价变化，为氧化还原反应，且该反应为常见的吸热反应；B项，葡萄糖的氧化反应为放热反应；C项，锌与硫酸的反应为放热反应；D项，该反应不属于氧化还原反应且是吸热反应。 3．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是(　　) 选项 A B C D 反应装置或图像 实验现象或图像信息 温度计的水银柱不断上升 反应物总能量大于生成物总能量 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 反应开始后，针筒活塞向右移动 解析：选D　A项，温度计的水银柱不断上升，说明溶液的温度升高，则酸碱中和反应为放热反应；B项，根据图示反应物总能量大于生成物总能量，说明反应为放热反应；C项，反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶中气体的压强增大(温度升高所致)，可说明试管中的反应为放热反应；D项，反应开始后有氢气生成，由于产生气体使锥形瓶内气体压强增大，导致针筒活塞向右移动，不能说明该反应为放热反应。 4．某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是(　　) A．三种化合物中B最稳定 B．A→B为吸热反应，B→C为放热反应 C．加入催化剂会改变反应的焓变 D．整个反应的ΔH＝E1－E2 解析：选B　能量越低，越稳定，从图中可知，C的能量最低，C最稳定，A错误；A→B的过程中，B的能量大于A的能量为吸热反应，B→C的过程中，B的能量大于C的能量为放热反应，B正确；加入催化剂不会改变反应前后物质的能量，所以焓变不变，C错误；整个反应中ΔH＝E1－E2＋E3－E4，故D错误。 5.测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热的实验装置如图所示，某兴趣小组的实验数值结果大于57.3 kJ·mol-1(中和热)，原因可能是(　　) A．实验装置中小烧杯杯口低于大烧杯杯口 B．用浓硫酸代替了稀硫酸 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溶液起始温度后未洗涤，直接测定H2SO4溶液的温度 解析：选B　A．小烧杯杯口低于大烧杯杯口，导致热量损失，则测定的反应热数值偏小，错误。B.浓H2SO4溶于水放出热量，则测定的反应热数值偏大，正确。C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致热量散失较多，测定的反应热数值偏小，错误。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，H2SO4溶液的起始温度偏高，测定的反应热数值偏小，错误。 6．已知某化学反应A2 (g)＋2B2 (g)===2AB2 (g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是(　　) A．该反应的进行一定需要加热 B．该反应的ΔH＝－(a－b)kJ·mol-1 C．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键，放出a kJ能量 D．该反应为吸热反应 解析：选D　根据图中信息可知，反应物总能量小于生成物总能量，反应为吸热反应。吸热反应的发生不一定需要加热，故该反应的进行不一定需要加热，A错误；该反应的ΔH＝＋(a－b) kJ·mol-1，B错误；断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键，吸收a kJ能量，C错误；该反应为吸热反应，D正确。 $$