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

该高中化学课件围绕化学反应的热效应，核心知识点为反应热与焓变、吸热及放热反应的概念与判断。课堂从自热火锅发热原理设问导入，通过镁与盐酸、氢氧化钡与氯化铵实验让学生直观感知，进而定义分类，从宏微角度解析原理，形成生活现象→实验感知→概念建构→原理应用的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践，设计“烧杯结冰”等具象实验；科学思维上通过宏微结合（能量变化图像、键能计算）和对比表格（放热吸热反应分类）培养证据推理能力；化学观念层面强化“物质变化伴随能量变化”认知。助力学生直观理解抽象概念，教师可借助实验与练习提升教学效果。

化学反应原理 第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第1课时 反应热与焓变 ❅ 自热火锅发热原理探究 问题：为什么会有热量产生？ 发热包里面含有生石灰，在加水的3-5秒过程中，反应放出大量的热量即刻升温，温度高达150℃以上。发热包里还有锌合剂与水融合后也能够反应自动放热。 CaO+H2O=Ca(OH)2 ❅ 如何通过实验说明反应中有热量变化？ 【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。 实验结论： 镁与盐酸反应放热。 ❅ 化学反应会吸收热量么？ 【实验6-2】将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 ❅ 化学反应过程中存在热量变化——氢氧化钡与氯化铵反应 实验现象 实验结论 该反应产生NH3和H2O，吸收热量 烧杯内的反应物呈糊状 有刺激性气味气体产生 触摸杯壁有冰凉的感觉 烧杯与玻璃片间的水凝结成冰 化学反应方程式： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O ❅ 吸热反应与放热反应 放热反应：释放热量的化学反应 吸热反应：吸收热量的化学反应 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应: Al+金属氧化物→Al2O3+金属 ①大多数分解反应 ②C、H2、CO等高温下作还原剂 例：C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 ❅ 课堂练习——正误判断 （1）放热反应一定不需要加热（ ） （2）吸热反应一定不可能很容易发生（ ） （3）吸热反应一定需要加热（ ） （4）放热反应一定很容易发生（ ） （5）放出热量的变化过程一定是放热反应（ ） （6）吸热反应与放热反应一定是化学反应（ ） （7）任何反应都有能量变化且不止转化为热能（ ） × × × 浓H2SO4、NaOH(s)等 溶于水放热（放热过程） Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl 是放热反应 × Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl 工业合成氨 √ √ ❅ 如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？ 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 体系(系统) 被研究的物质系统 环境 盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境 与体系相互影响的其他部分 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 热量 ❅ 反应热——体系与环境的热量交换 定义：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，称为化学反应的热效应，简称反应热。 注：等温条件，即反应前后体系的温度相等。 系统与环境 1.敞开系统：系统与环境间既有物质交换，又有 能量交换 2.封闭系统：系统与环境间没有物质交换，只有能量交换 3.孤立系统：系统与环境间无物质和能量的交换 ❅ 化学反应为什么会产生反应热？ 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。如何描述等压条件下的反应热？ 反应物 生成物 温度、压强、物质的聚集状态 体系内能改变 产生反应热 等压 反应热 焓变 影响 ❅ 化学反应为什么会产生反应热？ （1）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。 （2）焓：是与内能有关的物理量，符号为 H。 （3）焓变： 在　　　　条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 符号为　　　,单位是　　　　　　。  等压 ΔH kJ·mol-1 ΔH＝H生成物－H反应物 ❅ 反应热产生的原因——宏观角度 各物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。能量越低，物质越稳定。 反应物的总能量高 生成物的总能量低 化学 反应 释放 能量 放热反应 生成物的总能量高 反应物的总能量低 化学 反应 吸收 能量 吸热反应 ❅ 反应热产生的原因——宏观角度 根据规定，当反应体系放热时其焓（能量）减小，Δ H为负值，即Δ H＜ 0 当反应体系吸热时其焓增大，Δ H为正值，即Δ H＞0 生成物总能量－反应物总能量 ΔH = 放出热量 吸收热量 ❅ 反应热产生的原因——宏观角度 例题：反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是 ❅ 化学反应中能量变化的原因——微观角度 化学反应为什么会伴随热(能)量的变化？ 化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的形成 _____能量 _____能量 吸收 放出 E吸 E放 ≠ > 吸热反应 < E吸 E放 放热还是吸热取决于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的相对大小 放热反应 ❅ 化学反应中能量变化的原因——微观角度 键能：25 ℃和101 kPa下，断开1 mol 气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子 A(g)和 B(g)所吸收的能量 在相同条件下，断开1 mol化学键所 ，与原子形成1 mol相同化学键时所 是相等的。 放出的能量 吸收的能量 ❅ 化学反应中能量变化的原因——微观角度 断开 1mol H—H键吸收能量436kJ 断开 1mol Cl—Cl键吸收能量243kJ 形成 2mol H—Cl键放出能量 862kJ ①断键吸能(E吸） ②成键放能(E放） 该反应的反应热计算为（放热反应）： ΔH＝（436+243）－（431+431）＝－184.6 kJ/mol 以H2（g）+Cl2（g）==== 2HCl（g）为例 ∆H＝E (反应物断键吸收的能量）－E (生成物成键放出的能量 ❅ 课堂练习 ①在25℃，101kPa下，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl，放出184.6 kJ的热量，该反应的反应热为 ②在25℃，101kPa下，1 mol C 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，该反应的反应热为 注意：“+” 、 “-”不能省略！ ③在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量。该反应的反应热为 【例题】C(石墨s)= C(金刚石s) ΔH = +1.9kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。 ∆H > 0，吸热反应， 石墨键能大，总能量低，更稳定。 金刚石 石墨 ❅ 课堂练习 放热反应 吸热反应 △H表现形式 物质总能量变化 键能变化 联系 △H＜0或△H为“-” △H＞0或△H为“+” 生成物的总能量＜反应物的总能量 生成物的总能量＞反应物的总能量 生成物总键能＞反应物总键能 生成物总键能＜反应物总键能 键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定 ❅ 吸热反应与放热反应对比 拆开 1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键所需能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？ ＝ 946 kJ/mol + 3×436 kJ/mol  6×391 kJ/mol ＝ 92 kJ/mol ∆H(估算) ＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能） N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) ∆H＝? ❅ 课堂练习 反应热估算 键能估算 能耗 …… 给吸热反应加热； 给放热反应及时转移热量； 热能循环利用。 热能综合利用 工艺条件优化 理论分析 ❅ 研究反应热的意义 $