第1章 第1节 第1课时 反应热 焓变-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版双选）

本讲义聚焦高中化学“化学反应的热效应”第1课时，核心围绕反应热、内能与焓变展开。先从反应热定义、测定原理切入，再阐述内能的影响因素及变化计算，最终落脚于焓变的定义、与反应热的关系（等压条件）及宏观微观计算方法，构建从基础概念到原理应用的递进式学习支架。 该资料亮点在于融合科学探究与实践及科学思维素养，设计“焓变与化学键关系”“中和反应热测定误差分析”等探究活动，引导学生从微观键能和宏观焓变双角度分析问题。课中助力教师通过实验原理讲解与探究引导提升教学效果，课后借助典型习题与误差分析实例，帮助学生巩固能量守恒等化学观念，查漏补缺。

第1节　化学反应的热效应 第1课时　反应热　焓变 [素养发展目标]　1.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。2.知道内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，受温度、压强、物质的种类、数量及聚集状态的影响。3.认识等压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 一、化学反应的反应热 1．反应热 (1)定义：化学上规定，当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 (2)符号：通常用Q表示。Q>0，表示反应吸热；Q<0，表示反应放热。 反应热描述的是在一定温度下，化学反应前后的热量变化，且任何化学反应都有热效应。　　 2．热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。 3．反应热的测定 (1)用于测定反应热的仪器——量热计 (2)原理：将反应物加入内筒并使之迅速混合，测定反应前后溶液温度的变化值，即可利用公式 Q＝－C(T2－T1)计算出反应热。 式中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 二、化学反应的内能变化与焓变 1．内能：反应体系内物质所含各种微观粒子的能量(分子、原子、离子等)的各种形式运动的动能和微观离子间相互作用的势能的总和。 2．影响内能的因素：(1)物质的种类及数量；(2)温度；(3)压强；(4)物质的聚集状态。 3．符号：U 4．ΔU (1)ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) (2)ΔU＝Q＋W (3)ΔU＝Q(反应过程中体系没有做功) 5．焓(H)：用来描述等压反应的反应热。 (1)焓 等压反应：在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应称为等压反应。 焓：用它的变化来描述等压反应的反应热，符号为H，单位为J或kJ。 (2)焓变 定义 反应产物的焓与反应物的焓之差，称为反应焓变(ΔH) 表达式 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) (3)ΔH与吸热反应、放热反应的关系 b.实例：1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量，则该反应的焓变ΔH＝－285.8_kJ/mol。 (4)焓变的计算方法 a．宏观角度计算：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。 b．微观角度计算：ΔH＝反应物的总键能－反应产物的总键能。 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应不一定伴随着能量变化 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化 D．物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量 D　[化学反应中旧键的断裂需要吸收能量，新键的形成需要释放能量，故化学反应一定伴随着能量的变化，A项错误；有些物理变化也伴随着能量变化，如物质三态之间的变化，B项错误；化学反应可能发生颜色变化，如H2＋I2⥫⥬2HI，2NO＋O2=== 2NO2，但有颜色变化的物质变化不一定是化学变化，如活性炭使红墨水褪色，C项错误。] 2．下列关于反应热和焓变的理解正确的是(　　) A.任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B.放热反应的ΔH＞0，吸热反应的ΔH＜0 C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D.反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞0 D　[只有在恒压条件下发生的化学反应，反应热才等于焓变，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；有些化学反应的反应热与焓变不能通过实验直接测量，C项错误；反应产物的总焓大于反应物的总焓时，说明反应吸热，ΔH＞0，D项正确。] 探究一　化学反应的焓变 1．化学反应中能量变化的主要原因是什么？ 提示：　化学键断裂和形成时的能量变化。 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＝Q；如果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．化学键断裂和形成时，与能量有什么关系？反应的焓变与其又有什么关系？提示：　化学键断裂时吸收能量，化学键形成时放出能量。反应的焓变等于两者之差。 4．焓变与反应吸热或放热的关系是什么？ 提示：　若ΔH＞0，则反应为吸热反应，若ΔH＜0，则反应为放热反应。 1．焓变与化学键变化的关系 吸热反应 E1＞E2 ΔH＞0 放热反应 E1＜E2 ΔH＜0 即：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量总和—反应产物的化学键形成放出的能量总和。 2．常见放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应及缓慢氧化反应 ③酸碱中和反应 ④活泼金属与酸或H2O的反应，如Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑ ⑤铝热反应，如2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe ⑥少数分解反应，如2H2O22H2O＋O2↑ ①大多数分解反应，如NH4ClNH3↑＋HCl↑ ②少数化合反应，如C＋CO22CO ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应 ④C＋H2O(g)CO＋H2 1．下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是(　　) A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，氢氧化钠溶于水 B.镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C.灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 C　[Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，氢氧化钠溶于水为放热过程，但不是放热反应，A项不符合题意；镁条在二氧化碳中燃烧属于放热反应，碳酸氢钠受热分解属于吸热反应，B项不符合题意；灼热的炭与二氧化碳反应属于吸热反应，氢气在氯气中燃烧属于放热反应，C项符合题意；酸碱中和反应属于放热反应，在高温下焦炭与水蒸气反应属于吸热反应，D项不符合题意。] 2．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该反应是吸热反应 B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量 C.断裂2 mol A—B键时需要吸收y kJ的能量 D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 C　[1 mol A2和1 mol B2具有的总能量高于2 mol AB的总能量，故反应为放热反应，A错误；断键时吸收能量，故B错误；2 mol AB的总能量低于1 mol A2和1 mol B2的总能量，D错误。] 探究二　中和反应反应热测定的误差分析及应对措施 1．用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应，NaOH溶液与稀硝酸反应的反应热，所测得的上述两个中和反应的反应热相同吗？为什么？ 提示：　相同。参加反应的物质都是强酸、强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是H＋＋OH－===H2O，反应都在室温下进行，所以测得中和反应的反应热也相同。 2．为什么NaOH溶液和盐酸反应时，NaOH溶液要稍微过量？ 提示：　有利于盐酸全部、快速地参加反应，减少热量散失。 测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)简易量热计的保温隔热的效果要好。 (2)实验中要用酸和碱的稀溶液。 (3)碱液(或酸液)稍过量，以确保酸(或碱)完全反应。 (4)读取中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度。 (5)实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失。 3.50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。 请回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是________________。 (2)烧杯间填满碎纸条的目的是_____________________________________________。 (3)大烧杯如果不盖硬纸板，所测得ΔH________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所测得中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是______________________________________________。 解析：　在测定中和热时，需使用玻璃搅拌器搅拌，加快酸与碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的ΔH偏大。实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的中和热不变，因为中和热是指生成1 mol H2O(l)时放出的热量，与反应中酸碱的用量无关。 答案：　(1)玻璃搅拌器　(2)减少实验过程中的热量损失　(3)偏大　(4)不相等　相等　中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量，与酸碱的用量无关 1．(双选)下列说法正确的是(　　) A．在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化 B．Q＞0表示放热反应，Q＜0表示吸热反应 C.反应热的数据可以通过实验测得，也可以通过理论计算求得 D．形成反应产物中的化学键释放的总能量大于断裂反应物中的化学键吸收的总能量时，Q＞0 答案：　AC 2．下列反应既属于复分解反应，又属于吸热反应的是(　　) A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．灼热的炭与二氧化碳的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 答案：　B 3.用如图所示的保温杯或量热计测定醋酸与氢氧化钠中和反应的反应热。将100 mL 0.500 mol·L-1CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液混合，温度从298.2 K升高到300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需的热量)是150 J·K-1，0.250 mol·L-1CH3COONa溶液比热容为4 J·K-1·g-1，溶液的密度为1 g·cm-3。 (1)计算1 mol CH3COOH完全中和的反应热Q＝____________________________。 (2)实验中NaOH溶液过量的目的是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)1 mol CH3COOH发生中和反应的反应热的文献值为－56 kJ，你认为(1)中测得的实验值偏差的可能原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：　 (1)－47.5 kJ　(2)保证醋酸完全被NaOH 中和　(3)保温效果差或测温不准 4．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题： (1)a、b、c分别代表的意义：a____________________；b_______________；c__________________。 (2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH________(填“＞”、“＜”或“＝”)0。 解析：　(1)化学反应的热效应实质是断裂旧化学键吸收的能量减去形成新化学键放出的能量，由图像分析可知，a表示的是断裂 1 mol H2(g) 和 mol O2(g) 中的化学键所吸收的能量，b表示的是由2 mol H(g)和1 mol O(g)形成1 mol H2O(g)所放出的能量， c表示的是反应的焓变即反应热。(2)反应物的总能量大于反应产物的总能量，反应是放热反应，焓变小于0。 答案：　(1)旧化学键断裂吸收的能量　新化学键形成放出的能量　反应放出的能量　(2)放热　＜ 学科网（北京）股份有限公司 $