1.1.2 焓变 热化学方程式 燃烧热 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕燃烧热展开，涵盖概念理解、热化学方程式书写及火箭推进剂燃料选择等内容。通过火箭推进剂发展历史提问导入，引导学生从实际应用思考燃料更替原则，再聚焦燃烧热定义关键词分析，搭建从实践到理论的学习支架。 其亮点是以真实情境驱动探究，如结合长征五号液氢液氧推进剂选择，对比燃烧热数据培养科学思维，通过实验测定装置及体内能源脂肪拓展体现科学探究与实践。小结系统梳理燃烧热定义及热化学方程式要求，助学生构建化学观念，教师可高效开展情境教学提升学生应用能力。

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第2课时 焓变 热化学方程式 燃烧热 Q1:化学反应为什么会产生反应热？试画出变化示意图 体系 内能改变 产生 反应热 任务一 定量认识反应热 焓变 Q2:什么是内能？哪些因素影响内能？ 等压 反应热 (焓变) （∆H） 单位： kJ/mol 或 kJ•mol-1 若不特别指明，反应热就是该反应的焓变 探究课堂 【例1】在25 °C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: △H= -184.6 kJ/mol 根据例1，写出下述反应的焓变。 在25 ° C和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)与1 mol H20(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: △H= +131.5 kJ/mol 注：右端的+或-不要省略，单位kJ/mol必须标出。 ΔH<0时，ΔH越小，放出热量越多。 ΔH>0时，ΔH越大，吸收热量越多。 微观分析(键能变化) 436 kJ/mol H H H H 键断裂,吸收能量 键形成,释放能量 436 kJ/mol H-H键的键能为436kJ/mol 任务一 定量认识反应热 焓变 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) 。 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 ∆H＝E吸- E放 关注化学键的个数 ∆H(估算)＝反应物的总键能- 生成物的总键能=679-862=-183kJ/mol 5 ∆H＝？ ∆H＝？ 应用：物质稳定性判断 ②键能越大越稳定。 ①能量越低越稳定。 【例题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？ ∆H > 0，吸热反应，石墨总能量低，更稳定。 金刚石 石墨 【例题2】参考下表中化学键的键能数据，判断下列分子中，受热时最不稳定的是 。 HI 8 3.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 1 mol物质 P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) 化学键数 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 常见物质的化学键数目 相关扩展 Q3：你认为定量研究反应热有何意义？ 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 …… Q4-1:卫星发射可用肼作燃料，已知在298K、101kPa时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44kJ的热量。如何用化学用语表征化学反应的物质变化和能量变化呢？ 请判断以下几位同学的写法是否正确，若不正确，请说明理由 有何意义？ 任务二 符号表征—热化学方程式及其书写 （1）N2H4 +O2 == N2 +2H2O 点燃 （2）N2H4 +O2 == N2 +2H2O ∆H= -622.08 kJ/mol （3）N2H4 (l) +O2 (g)== N2 (g) +2H2O (l) ∆H= 622.08 kJ/mol （4）N2H4 (l) +O2 (g)== N2 (g) +2H2O (l) ∆H= -19.44 kJ/mol （5）N2H4 (l) +O2 (g)== N2 (g) +2H2O (g) ∆H= -622.08 kJ/mol （6）1/2N2H4 (l) +1/2O2 (g)== 1/2N2 (g) +H2O (l) ∆H= -622.08 kJ/mol Q4-2:阅读教材P10思考为什么∆H必须与化学方程式一一对应？ 任务二 符号表征—热化学方程式及其书写 Q4-3:结合内能的影响因素试总结热化学方程式的书写要点。 任务二 符号表征—热化学方程式及其书写 结构、组成 温度 压强 物质的聚集状态 物质的量的多少 体系内能 影响 1、1 mol石墨完全转化成金刚石需吸收1.9 kJ的能量， 请写出该反应的热化学方程式： C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH = +1.9 kJ/mol 2、已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气 ，吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H＝+2a kJ/mol 3、2 mol气态SO2与1 mol气态O2反应生成2 mol气态SO3时，放出197kJ的热量。 2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g) ∆H= -197kJ/mol N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ/mol 1mol气态H2和3mol气体H2完全反应，生成2mol气态NH3时，放出 92.4kJ的热量。 尝试写出下列热化学方程式 4、在恒压密闭容器中通入1 mol 气态N2与3 mol气态 H2充分反应，反应达到平衡时，该反应放出的热量 92.4 kJ。(填“大于”’小于”或“等于”) 小于 5：500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器 中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为： △H=-38.6kJ/mol （ ） 书写要点 ①条件：注明反应的T和P，不写“点燃”“催化剂”等条 件。 如在25℃、101KPa下进行的反应，可不注明。 ②方程式：注明物质的状态，气体— g；液体— l；固体— s；溶液—aq。 同素异形体须注明名称。 写==，不需标“↓”、“↑” 化学计量数单位是mol，因此可以是整数或分数。 ③△H：标明“+”或“-”和单位。数值与化学计量数要对应。 正反应与逆反应的△H数值同，符号反。 可逆反应的热化学方程式：可以写“=”或“” 结构、组成 温度 压强 物质的聚集状态 物质的量的多少 体系内能 影响 试写出该反应的热化学方程式 OH－(aq)+H+(aq)＝H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 任务二 符号表征—热化学方程式及其书写 热化学方程式的书写步骤 （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） 任务三 燃烧热 火箭推进剂的发展历史 第1代：火药。 第2代：燃料：偏二甲肼。氧化剂是四氧化二氮。 第3代：燃料：煤油。氧化剂是液态氧。 第4代 ：燃料：液态氢。氧化剂是液态氧。 火箭推进剂燃料，更替选择的原则是什么？ 我们知道物质燃烧都会放出热量，那么不同物质燃烧放出的热量一样吗？如何比较不同物质的燃烧的热效率呢？ 反应热测定装置 实验测定 20 任务三 燃烧热 Q5:阅读课本第10页燃烧热的定义，分析定义中的关键词是什么。 1、概念理解： 101 kPa时 1 mol纯可燃物 完全燃烧 生成指定产物 时放出的热量。 -----始、终态 -----------配平依据; 25℃，101 kPa时稳定状态纯物质 ---------------和足量O2,狭义的燃烧 ------C元素→CO2(g) H元素→H2O(l) S元素→SO2(g) N元素→N2 (g) P元素→P2O5(s) 燃烧热与反应物物质的量有关吗？ 常见物质燃烧热 课本P124 辛烷 C8H18 5518 拓展延伸 任务三 燃烧热 燃烧热热化学方程是唯一的 可燃物必须是 1 mol 完全燃烧 到指定产物 ΔH 数值和单位 注意 2、语言表述：氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol 符号表示：氢气的燃烧热ΔH＝－ 285.8 kJ/mol 请写出表示氢气的燃烧热的热化学方程式 哪项是表示氢气的燃烧的热化学方程式( ) 　H2（g)+ O2(g)=H2O(l)； △H =－285.8KJ/mol A.H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8kJ/mol 　B.H2（g)+ O2(g)=H2O(l)； △H =－285.8kJ/mol C.2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)； △H =－571.6kJ/mol D.4H2（g)+2O2(g)=4H2O(l)； △H =－1143.2kJ/mol ABCD 学习评价 （1）25 ℃、101 kPa下，8 g CH4完全燃烧，放出 445.0 kJ热量； （2）液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），1 mol 气态丙烷在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出2219.9 kJ热量； （3）煤气的主要成分为CO和H2，常温下14 g CO完全燃烧，放出141.5 kJ热量。 6、根据信息，写出热化学方程式 CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l) ∆H＝−445.0 kJ/mol 1 2 1 2 CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ∆H＝−890 kJ/mol C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) ∆H＝−2219.9 kJ/mol CO(g) + O2(g) CO2(g) ∆H＝−283 kJ/mol 1 2 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) ∆H＝−566 kJ/mol 再写出对应燃烧热的热化学方程式。 课本P11 拓展延伸 任务四 火箭推进剂燃料的选择 液体火箭推进剂的发展 液氧汽油 肼类燃料 （肼、偏二甲肼） 液氧煤油 液氢液氧 第一枚液体火箭发动机的推进剂 中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂 “长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂 “长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂 任务四 火箭推进剂燃料的选择 Q6：长征五号B运载火箭为什么以液态氧和液态氢作为火箭推进剂燃料而不用CO，结合下表解释原因并写出燃烧热的热化学方程式。 某些物质的燃烧热(25 ℃，101 kPa) 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9 甲醇 CH3OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.5 H2(g) + O2(g) H2O(l) ∆H＝− 285.8 kJ/mol 1 2 CO(g) + 1/2O2(g)=CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 任务四 火箭推进剂燃料的选择 H2(l) + O2(l) H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol 1 2 单位质量产生热量： 火箭推进剂燃料的选择 CO(g) + 1/2O2(g)=CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 单位质量产生热量： ≈ 6.4 kJ/g 283 kJ 28 g＋16 g 火箭荷载的绝大部分质量来自于推进剂，产生同样推力所需要的推进剂质量越小，火箭的荷载就越低。计算每克液氢-液氧推进剂恰好完全反应释放的热量。 ≈ 13.2 kJ/g 237.5 kJ 2 g＋16 g 练习与应用 教材P12 氢能是一种理想的绿色能源。有科学家预言，氢能有可能成为人类未来的主要能源。 为什么说氢能是一种理想的绿色能源? 请根据本书后附录I所提供的燃烧热数据，计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在25℃和101 kPa时完全燃烧放出的热量,据此说明氢气作为能源的优点。 查阅资料，了解氢能在利用过程中需要解决的技术难题，以及氢能利用的发展前景。 CH4 燃烧热890.31 kJ/mol 乙醇燃烧热1366.8 kJ/mol 任务四 火箭推进剂燃料的选择 火箭推进剂的发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。高能推进剂是将来推进剂研究的首选；无烟推进剂的开发、 应用更是势在必行；污染少的推进剂将大有发展前途。 液氢-液氧 偏二甲肼-四氧化二氮 煤油-液氧 甲烷-液氧 优点 环境友好 热值高 来源广泛 常温燃料 运输简单 耐冲击、耐摩擦 成本低廉 无毒无害 无毒无害 不易结焦积碳 缺点 制取成本较高 低温贮存较难 难液化、占空间大 有毒性 有腐蚀性 污染环境 液氧需低温贮存 燃烧易结焦积碳 脱硫成本高 低温贮存 燃料占空间大 学习评价 例、航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)(　　) A．Be＋1/2O2===BeO　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1 B．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(s)　ΔH＝＋564.3 kJ·mol－1 C．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(s)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1 D．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(g)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1 C 课堂小结 化学反应热效应 宏观 微观 原因 体系内能的变化 放热反应 ΔH <0，吸热反应 ΔH >0 ΔH＝H(生成物)－H(反应物) 断键吸热，成键放热 ΔH= E吸-E放 应用 热能利用、工艺操作 反应的可行性、选择反应条件 ΔH(估算) = ∑E(反应物键能) -∑E(生成物键能) 表征 恒压反应热 = 焓变 ΔH 热化学反应方程式 含义：既表示物质变化，又表示能量变化 书写：一方程、二状态、 三焓变（正负号、数值、单位） 燃烧热 1mol纯物质； 完全燃烧； 生成指定产物； 键能：键数目 应用 课堂小结 热 化学方程式 物质变化 能量变化 标明温度和压强，默认25℃、101kPa。 标明状态。(s、l、g、aq) 注明∆H正负、数值及单位。 化学计量系数可以是整数或分数。 表示 书写 燃烧热 定义 101 kPa，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 表示方法 指定产物标准：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g) 按要求书写 选择火箭推进剂 $