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

该高中化学课件聚焦反应热、焓变及中和热测定核心知识点，课堂导入从化学反应能量变化现象切入，通过思考问题引导学生理解反应实质（旧键断裂吸热与新键形成放热）、反应物与生成物能量关系，区分放热与吸热反应类型，进而过渡到反应热定义、体系与环境概念，最终结合实验与计算建立焓变认知，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以问题驱动和实验探究为核心，融入科学思维（通过键能与能量关系分析焓变计算）和科学探究与实践（中和热测定实验含步骤、误差分析及数据处理），结合H₂与Cl₂反应焓变计算实例帮助学生构建能量变化本质的化学观念。学生能提升实验操作与数据分析能力，教师可借助清晰知识脉络和探究活动提高教学效果。

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第一课时 反应热 焓变 人教版 高二年级 选择性必修一 1、能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化本质。 2、认识中和反应反应热，了解反应热测定的原理和方法、结合中和反应反应热测定的探究实验，会分析误差，把握实验操作的关键。 3、结合真实情境，认识化学反应中能量变化在生活生产中的应用。 教学目标 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式 课堂引入 思考1：为什么化学反应中会有能量的变化？ 化学反应的实质 旧键断裂 新键形成 吸收能量 E吸 E放 化学反应的实质 反应物 生成物 E反 E生 放热反应 吸热反应 大多数化合反应 活泼金属与水或酸的反应 燃烧反应及物质的缓慢氧化 中和反应 铝热反应 大多数分解反应 氢氧化钡与氯化铵的反应 盐酸与碳酸氢钠的反应 ④ C＋CO2=====2CO 高温 ⑤ C＋H2O(g)=====CO＋H2 高温 放出能量 课堂引入 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 如：我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统） 与体系相互影响的其他部分如：试管、空气等 环境 体系 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。 反应热 反应前后体系的温度相等 反应热 体系与环境 思考2：如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？ 保温杯式量热计 现代量热计 反应热 体系与环境 Q：中和反应放出的热量 m：体系总质量 C：体系的比热容 Δt：反应前后体系温度的差值 Q ＝ c · m ·Δt 测定原理： 思考3：阅读课本第5页，分析为什么只要测量温度变化值 △t 就能计算出反应热? 内筒：反应容器 外壳：保温作用 隔热层：保温作用 杯盖：保温作用 温度计不能碰触容器底部 保温很重要 50 mL、0.50 mol/L的盐酸 50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 例如：CH2O=4.18J/(g.℃) 实验药品： 保证HCl被完全中和 简易量热计 迅速混合，保持体系的温度均匀 中和反应反应热的测定 思考4：为什么测量盐酸的温度计需要洗涤后再测量NaOH？换一个温度计可以吗？ 思考5：如何将NaOH溶液倒入量热计？ 思考6：玻璃搅拌器搅拌时如何操作？能不能用铁棒？铜棒呢？ 思考7：为什么实验至少三次？ 上下移动，使得搅拌面积更大 不能，铁和盐酸反应，且铁导热快，造成热量损失； 不能金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失 若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应，使得测量不准 一次性快速倒入，尽量减少热量的散失，且要立即盖上杯盖 多次实验，降低误差 不可以，不同的温度计会存在仪器误差 中和反应反应热的测定 次数 起始温度t/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差 △t/℃ 盐酸 NaOH 平均值t1 1 24.5 25.0 26.5 2 22.0 22.4 25.4 3 25.0 25.4 28.2 24.75 22.2 25.2 1.75 3.2 3.0 Q＝c · (m1+m2) · (t2-t1) ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g .℃) ①50 mL盐酸的质量m1＝50g, 50 mLNaOH溶液质量m2＝50g 若某次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，将差异明显的数据舍去 ＝4.18·10-3 · (50+50) · 3.1=1.2958kJ ③生成1molH2O时放出的热量为： 数据处理 Q ＝ c · m ·Δt 盐酸与NaOH溶液均为稀溶液，故近似作水处理数据 Q＝ =51.8 kJ 1.2958kJ 0.025 △t=3.1 50 mL0.50 mol/L盐酸 50 mL0.55 mol/L氢氧化钠 0.025molH2O 中和反应反应热的测定 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O的反应热叫做中和热 思考10：已知弱酸、弱碱电离吸热，所以强酸 + 弱碱、强碱 + 弱酸、弱酸 + 弱碱 反应生成1molH2O放出的热 57.3kJ。 已知浓酸、浓碱稀释放热，所以浓H2SO4与NaOH溶液反应生成1molH2O 放出的热 57.3kJ。 大量实验测得（25°C和101kPa下） 稀盐酸 + 稀NaOH、稀硫酸 + 稀NaOH、稀盐酸 + 稀Ba(OH)2 生成1mol水时，放出热量都是57.3kJ 思考8：反应不同，为何放出热量相同? 反应实质相同:OH-(aq) + H+(aq) = H2O(l) 强酸 + 强碱 小于 大于 思考9：若改变酸碱的用量，所测中和反应反应热的数值是否一致？ 同一中和反应的反应热与酸碱用量无关，以生成1mol水为基准 中和热 思考11：化学反应为什么会产生反应热？ 这是因为反应前后体系的内能（符号为U）发生了变化 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 产生反应热 焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变 符号：ΔH 单位：kJ/mol 或 kJ • mol－1 数学表达式：ΔH＝H生成物－H反应物 体系内能改变 与内能有关的物理量 焓（H） 焓变（ΔH） 等压条件下 表示1mol反应的焓变 焓变 Δ H ＜ 0 反应物 反应过程 焓 (H) 生成物 Δ H ＞ 0 反应物 反应过程 焓 (H) 生成物 从能量守恒的角度加以分析 放热反应（体系内能降低）： 吸热反应（体系内能升高）： 反应热：ΔH ＝H（生成物）－H（反应物） 思考12：如何从焓变认识放热反应与吸热反应？ 到目前为止科学家还无法计算得物质内能和焓的绝对值，所以不以通过该公式定量计算出反应的焓变 “+”与“-”不可省略 ∆H < 0，∆H为“－” ∆H > 0，∆H为“＋” 焓变 从化学键的角度加以分析 化学键断裂 —— 吸热 化学键形成 —— 放热 ΔH＝（436+243）-（431+431）＝-183 kJ/mol ΔH＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放) 焓变 思考13：实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？ ∆H＝−183 kJ/mol 键能估算 实验测得 ∆H＝−184.6 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ∆H＝？ 化学键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 焓变 焓变的计算 ΔH＝ 反应物的键能总和 生成物的键能总和 － ΔH＝ 生成物的总能量 反应物的总能量 放热反应 吸热反应 反应热（ΔH） ΔH<0 ΔH>0 总能量 反应物>生成物 反应物<生成物 键能之和 反应物<生成物 反应物>生成物 焓(H) 反应物 生成物 ∆H ＜0 反应物 生成物 ∆H＞0 焓(H) － 焓变 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 能量越 越稳定 键能越 越稳定 低 大 旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量 石墨所具有的能量 金刚石所具有的能量 焓变 反应热 焓 焓变 与内能有关的物理量 三个概念 反应放出或吸收的热量 计算 ΔH = H生－H反 ΔH = 反应物总键能－生成物总键能 吸热反应 放热反应 焓差值 课堂小结 1.下列关于ΔH 的说法正确的是(　　) A、反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH 越大 B、ΔH>0 时反应放热，ΔH<0 时反应吸热 C、ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D、能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH符号为 “ − ” 2.在25℃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: ΔH= －184.6 kJ/mol 3.在25 ℃和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)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，则该反应的反应热为: ΔH= +131.5 kJ/mol D 课堂检测 4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(单位：kJ·mol-1)：P-P:198；P-O:360；O=O:498。则反应P4(s，白磷)+3O2(g)=P4O6(s)的焓变∆H为( ) A.-1638 kJ·mol-1 B.+1638 kJ·mol-1 C.-126 kJ·mol-1 D.+126 kJ·mol-1 A 课堂检测 5.我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是（ ） A. 生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% B. CH4 → CH3COOH 过程中，有 C－H 键发生断裂 C. ① → ② 放出能量并形成了 C－C 键 D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D 课堂检测 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $