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

第一章 化学反应的热效应 第1节　反应热 第1课时 反应热 焓变 1.了解反应热的概念； 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。 2.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。 学习目标 新课导入 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? 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。 一、反应热 焓变 认识体系与环境 体系 环境 热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 一、反应热 焓变 1．定义： 在等温条件下①，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。 如何测定反应放出的热量？ 量热计 保温杯式量热计 弹式量热计 量热器示意图 一、反应热 焓变 2．反应热的测定 P5【探究】中和反应反应热的测定 通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化， 计算反应放出的热量，由此求得中和热。 测定原理: Q ＝ c · m ·(t2－t1) 反应热的计算公式: c：比热容 m : 体系的质量 t1、t2：反应前和反应后体系的温度 Q：放出的热量 一、反应热 焓变 2．反应热的测定 ——中和反应反应热的测定 实验操作： 步骤一：反应前反应物温度的测量 步骤二：反应后体系温度的测量 步骤三： 重复上述步骤两次。 量热器示意图 实验过程中，有哪些措施可以提高反应热测量的准确度？ 问题与讨论P6 【注意事项】 (1)为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液。 (2)测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干。 (3)酸碱溶液应采用稀溶液，一次迅速混合。 (4)使用同一温度计，多次测量取平均值以减小误差。 (5)确保量热计的隔热效果良好，确保酸碱充分反应。 一、反应热 焓变 2．反应热的测定 ——中和反应反应热的测定 【数据处理】 取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2 - t1），将数据填入下表。 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 取三次温度差的平均值作为计算依据 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g。 ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/（g·℃），50mL0.50mol/L盐酸与50ml0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： （m1+m2）·c·（t2-t1）= 。 ③生成lmolH2O（l）时放出的热量为 。 【数据处理】 0.418（t2-t1） Q = ( m1+m2 ) × c ×（ t2 - t1 ） 大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液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。 一、反应热 焓变 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水和可溶性盐时所释放的热量叫做中和热。 25 ℃和101 kPa下，为57.3 kJ/mol。 中和热： 焓变(ΔH)：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 一、反应热 焓变 焓(H)：科学上引入的一个与内能有关的物理量。 ①数学表达式：△H=H（生成物）-H（反应物）。 ②常用单位：kJ/mol（或kJ·mol-1）。 内能(U)：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。 （1）从反应物与生成物总能量变化（宏观）去探讨焓变： 一、反应热 焓变 做笔记：ΔH＝E(生成物总能量)－E(反应物总能量)。 一、反应热 焓变 （2）从化学键的键能变化方面（微观）去探讨焓变：【化学反应的本质】 做笔记：ΔH＝E(反应物断键吸收的的总能量)－E(生成物成键释放的总能量)。 吸收能量679 kJ 释放能量862 kJ 反应热 ∆H＝−183 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ∆H＝？ 1、总结： △H的计算方法 一、反应热 焓变 从能量角度： 从键能角度： ΔH＝生成物总能量－反应物总能量 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 2、物质能量、键能与稳定性的关系： （1）能量越低、越稳定。 （2）键能越大、越稳定。 物质能量高→不稳定→键能小 1.下列四个方程式，表示中和热方程式正确的是？ NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O (l) ΔH= -57.3 kJ/mol 2NaOH(aq)+ H2SO4 (aq) = Na2SO4(aq)+ 2H2O (l) ΔH = -114.6 kJ/mol NaOH(aq)+1/2H2SO4 (aq)=1/2 Na2SO4(aq)+ H2O (l) ΔH = -57.3 kJ/mol NH3·H2O(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O (l) ΔH = -57.3 kJ/mol 当堂检测 √ × √ × 当堂检测 2．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 当堂检测 3、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 A 第2课时 热化学方程式 燃烧热 1.理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。 2.知道燃烧热的概念；通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义。 学习目标 观察：下列两个方程的有什么区别？意义相同吗？ （2）H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol （1）H2 + Cl2 == 2HCl 标注条件，未标注物质状态 只表明物质变化 没有条件，标注物质状态且有ΔH数值 既有物质变化又有能量变化 点燃 含义： 含义： ①H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl 1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl时， 放出184.6kJ 的热量。 新课导入 注意：计量数就代表着物质的量 对于25℃101kPa时进行的反应可不注明条件 二、热化学方程式 1.定义：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 观察以下两个热化学方程式，你能得到什么信息？ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H＝−14.9 kJ/mol 100 oC 101kPa H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H＝−9.48 kJ/mol 25 oC 101kPa 同一个反应，温度压强不同，∆H不同 书写时要注明温度、压强，“25 ℃和101 kPa”可不注明； 二、热化学方程式 在25 ℃和101 kPa下， 1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol气态H2O时，放出241.8 kJ的热量，如果生成的是H2O(l) ，反应热一样吗? H2(g) + O2(g) H2O(l) ∆H2＝_____________ 1 2 H2(g) + O2(g) H2O(g) ∆H1＝−241.8 kJ/mol 1 2 −285.8 kJ/mol 等物质的量水的焓 H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g) 注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态， 气态（g）、固态（s）、液态（l）、溶液（aq) 二、热化学方程式 在25 ℃和101 kPa下， 4 mol气态H2与2 mol气态O2反应生成2 mol气态H2O时，放出483.6 kJ的热量，如果是4 mol气态H2与2 mol气态O2反应生成2 mol气态H2O，反应热一样吗? 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) ∆H1 = −483.6 kJ/mol 4H2(g) + 2O2(g) = 4H2O (g) ∆H2 = −967.2 kJ/mol 热化学方程式的系数加倍，焓变也加倍。 热化学方程式中ΔH 的单位“mol-1”是指 “每摩尔反应” ∆H的值与方程式中的计量系数有关（P10资料卡片）。 二、热化学方程式 3.热化学方程式的书写要求 注明反应的温度、压强(250C ，101kPa时可不注明) 注明各物质的状态(s、l、g、aq) 化学计量数仅表示物质的量(可以是整数，也可以是分数) 热化学方程式一般不要写反应条件，包括“↑”“↓” 热化学方程式中物质的化学计量数必须与 ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反 ΔH放热“−”、吸热“+”，单位中“mol－1”，指的是“每摩尔反应” （1）写出配平的化学方程式 （2）注明物质的聚集状态 （3）求算出△H的数值，并写出单位和符号 小结：一方程、二状态、三焓变（正负号、数值、单位） 4.热化学方程式的书写步骤 二、热化学方程式 完成课后P13第一题 三、燃烧热 根据化学反应的情况不同，反应热分为多种，如中和热、燃烧热、溶解热等。那么什么是“燃烧热”呢？ 木材燃烧 煤炭燃烧 燃气燃烧 酒精燃烧 三、燃烧热 概念：101 kPa，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量， 单位 kJ·mol－1 C→CO2(g)　 H→H2O(l) S→SO2(g)　 N→N2(g) 如：25 ℃、101 kPa时甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1 2.表示的意义： 25 ℃、101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.3 kJ的热量。 3.燃烧热热化学方程式的书写 CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ∆H＝−890 kJ/mol 可燃物的化学计量数为“1” 完全燃烧到指定产物 三、燃烧热 燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式区别 如:C8H18燃烧的热化学方程式为： 2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+ 18H2O（l） ΔH=-11 036 kJ·mol-1， 区别在于表示燃烧热的热化学方程式必须是1mol纯物质完全燃烧反应 C8H18燃烧热的热化学方程式为： C8H18（l）+ O2（g）=8CO2（g）+ 9H2O（l） ΔH=-5 518 kJ·mol-1。 燃烧热和中和热都是反应热的一种，他们之间有什么区别与联系 ？ 燃烧热 中和热 定义 ΔH 标准 表述 方法 在101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量。 放热反应，ΔH<0，单位 kJ/mol 1 mol可燃物 1 mol产物水 燃烧热为a kJ·mol-1或 ΔH＝-a kJ·mol-1 中和热为57.3 kJ·mol-1或 ΔH＝-57.3 kJ·mol-1 注意：写燃烧热的热化学方程式时，可燃物前面的系数为1； 写中和热的热化学方程式时，产物水前面的系数为1 。 思考与交流 1、C (石墨，s) = C (金刚石，s) ΔH = +1.9 kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？ 能量 反应进程 石墨 金刚石 E吸 E放 ∆H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。 当堂检测 当堂检测 C 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 $$