1.1.1 反应热 焓变 课件-2026-2027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、中和热测定及焓变核心知识点，课堂导入从必修2定性描述过渡到选择性必修1定量研究，通过列举常见放热吸热反应实例搭建学习支架，引导学生逐步深入理解反应热的定义与测定方法。 其亮点在于融合科学探究与实践及科学思维，中和热测定实验含详细操作步骤、误差分析及注意事项，培养学生实验探究能力，焓变从宏观能量和微观键能双角度解析并总结计算方法，提升科学思维。学生能掌握实验技能与理论应用，教师可获得系统教学资源助力高效教学。

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 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式 化学反应伴随着物质变化与能量变化 放热反应 吸热反应 定性描述 定量描述 必修2 选择性必修1 热量变化的化学反应 新课导入 思考：常见的放热反应和吸热反应有哪些？ 放热反应 吸热反应 ①所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应 ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应 ③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 新课导入 1．体系与环境 体系：被研究的物质及发生的反应(又称系统) 例如：HCl(aq)、NaOH(aq) 与二者发生的中和反应 环境：与体系相互影响的其他部分 如试管、空气等 2. 热量： 因温度不同在体系与环境之间交换或传递的能量 化学反应 体系与环境 温度不同 能量交换 或传递 体系 环境 热量 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 任务一 反应热 3．反应热 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。 反应前后体系的温度相等 体系 环境 热量 如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量? 方法：通过量热计直接测定 思考 任务一 反应热 用ΔH 表示 测量原理： 用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。 Q：中和反应放出的热量 m：体系的质量 C：体系的比热容 Δt：反应前后体系温度的差值 Q ＝ c · m ·Δt 测量仪器： 简易量热计 (以盐酸和NaOH溶液反应为例) 实验探究——中和反应反应热的测定 任务二 中和反应反应热的测定 （1）测量哪些数据？ （2）如何利用数据计算反应热？ （3）如何提高实验的准确度？ 盐酸和NaOH的温度（反应物的温度） 反应后体系的温度（最高温度） Q = ( m1+m2 ) ×c ×（ t2 - t1 ） 减少热量散失，降低实验误差。 使反应物迅速混合并充分反应，保持体系的温度均匀。 任务二 中和反应反应热的测定 ∆ H = Q / n（H2O） 为了保证HCl被完全中和 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 步骤一 用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液①，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。 步骤二 任务二 中和反应反应热的测定 测量项目一 反应物的温度 防止残留的酸与碱反应，导致测量的t2数据不准。 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。 步骤三 步骤四 重复上述步骤( 1)至步骤(2)两次。 目的是减少误差 测量项目二 反应后体系的温度 任务二 中和反应反应热的测定 操作时动作要快，尽量减少热量的散失 (1)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 （t2 - t1若异常要舍去） (2)取三次温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容计算反应热。 任务二 中和反应反应热的测定 为了计算简便，可以近似的认为实验所用酸、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： ①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2＝50g； ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g .℃)，50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1+m2)·c·(t2-t1)=________ 0.418(t2-t1) kJ ③生成1mol水时放出的热量为 。 0.418(t2 - t1) 0.025 kJ 任务二 中和反应反应热的测定 大量实验测得，在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 m = V酸 ρ酸＋V碱 ρ碱 V酸=V碱 =50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 思考1：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1,而是NaOH稍过量？能否酸过量？ 因碱会吸收空气中的CO2，为保证盐酸完全被中和 思考2：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。 注意点2：使用同一个温度计测量温度，减少仪器误差。 任务二 中和反应反应热的测定 思考3：中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜制搅拌器效果更好？ 不能。铜可以导热，热量会散失 思考4：上述实验能否用NaOH固体代替NaOH溶液？用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？ 不能。NaOH固体溶于水要放热，会使测得的反应热数值偏大； 浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大↑； 弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小↓； 若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大↑。 注意点1：盐酸和氢氧化钠都选用稀溶液，避免稀释带来 的热量变化。 任务二 中和反应反应热的测定 ①必须是稀溶液 ②必须是强酸和强碱反应 ③标准:生成1mol H2O(l)放出的热量 注意不是所有的中和反应放出的热都叫中和热 !!! 在___溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成_______液态水时的反应热叫作中和热。 稀 1 mol 注意点: 中和热定义 单位: KJ/mol 数值: 中和热为57.3KJ/mol 注意是生成1mol H2O(l)，液态水 任务二 中和反应反应热的测定 1、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( ) A.温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B.强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ C.测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D.某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(l)放出的热 量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 D 随堂检测 2、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH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反应反应热。 (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。 (2)如果不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的绝对值将会__________ (3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求中和反应反应热与原实验_____，理由是什么？ 随堂检测 环形玻璃搅拌器 偏小 不相等 相等 中和反应反应热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应 生成1 mol水时的反应热，与酸碱的用量无关 【思考】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？ 为描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量—焓(符号为H)。 1．内能（符号为U）：体系内物质的各种能量的总和，受________、________ 和________________等的影响。 2．焓（符号为H）：与内能有关的物理量。 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。 温度 压强 物质的聚集状态 等压 任务三 焓 焓变 体系内能改变（焓（H） 产生反应热 （焓变(ΔH ) 3、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为∆H (1)表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物) (3)规定： ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0； ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。 (2)单位：kJ/mol(或kJ·mol-1) 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 任务三 焓 焓变 【例1】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 【例2】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 【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。 (4)焓变的表示方法 任务三 焓 焓变 4、宏观角度——从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 （1）放热反应（ΔH＜0）：反应物的总焓（能量）大于生成物的总焓（能量）。 （2）吸热反应（ΔH＞0）：反应物的总焓（能量）小于生成物的总焓（能量）。 （3）计算公式：ΔH = ___________________________ 生成物的总焓－反应物的总焓 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 任务三 焓 焓变 6、微观角度——从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变 以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2mol HCl(g)的能量变化为例。 求H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的反应热？ 计算公式：∆H＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放) 任务三 焓 焓变 ΔH = 反应物的总键能－生成物的总键能 = (436+243) kJ·mol -1 － 2×431 kJ·mol -1 = －183 kJ·mol -1 总结——计算反应热的三种方法： ∆H＝ E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量） ∆H＝ E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－ E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量） ∆H＝ E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能） 任务三 焓 焓变 　　键能：在25 ℃和101 kPa下，断开或形成1mol气态分子AB(g)中的共价键所吸收或释放的能量。 键能越大,物质越稳定 微观角度——化学反应的实质：反应物中旧键的断裂(吸热)，生成物中新键的形成(放热) 放热反应 ΔH<0 吸热反应 ΔH>0 任务三 焓 焓变 反应热 焓变 焓 概念 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 化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差 物质所具有的能量 符号 Q ΔH H 单位 kJ/mol 数值 正值表示反应吸热；负值表示反应放热 只有正值 联系 反应热=焓变（等压）；ΔH=H(生成物)－H(反成物) 注意 焓变、焓、反应热代表的意义不同。 任何化学反应都有反应热。 物质三态之间变化的焓变不能叫反应热，反应热是化学反应的焓变。 任务三 焓 焓变 1、已知 2O(g)=O2(g) ∆H = - 496 kJ ∙mol -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是（ ） A．拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要 吸收 932 kJ能量 B．拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要 吸收 926 kJ能量 C．1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量 D．2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l)，共放热 1940 kJ B 随堂检测 2、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 随堂检测 3．下表是部分化学键的键能数据： (1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH＝－2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝________。 (2)0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为________ kJ。 化学键 P—P P—O O==O P==O 键能/(kJ·mol－1) 198 360 498 x 585 819 随堂检测 反应热 焓变 反应热 中和热 焓变 体系与环境 反应热的定义 中和热的测定及其注意事项 中和热的定义 内能、焓、焓变 焓变的意义 焓变与吸热反应、放热反应的关系 课堂小结 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $