1.1 反应热 第1课时（培优课件）化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦反应热、中和反应反应热测定及焓变核心知识，通过长征火箭、神舟飞船能量情境导入，引导学生从生活现象到反应热定义，再到中和热测定实验操作与数据处理，最后从宏观能量守恒和微观键能角度理解焓变，构建递进式学习支架。 其亮点在于以真实情境激发兴趣，实验教学注重细节（如量热计部件作用、快速倒入操作）培养科学探究与实践能力，焓变分析结合宏观总能量与微观键能体现宏观辨识与微观探析，例题与误差分析强化证据推理。学生能深化理解，提升实验思维，教师可高效开展教学。

第一节 反应热 人教版必修第一册 高效培优系列 第一章 化学反应的热效应 第1课时 反应热 焓变 01 中和反应反应热的测定 反应热 焓变 03 02 知识导航 目标立纲 1. 理解反应热、焓变的定义，明确恒温恒压下反应热等于焓变 2. 掌握焓变正负含义，能区分常见吸热、放热化学反应类型 3. 知晓化学反应热效应本质，了解键能与反应能量变化的关系 知识目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观总能量、微观化学键断裂形成分析反应热本质 2. 证据推理与模型认知：建立焓变判断模型，依据数据推理反应吸放热规律 素养目标 情境启思 2026年6月1日16时，长征十二号乙运载火箭在中国酒泉附近的东风商业航天创新试验区首飞，近地轨道运力≥20吨，为我国目前运力最大的单芯级可重复使用运载火箭。 情境启思 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。神舟飞船的能量来自哪？ 动力系统 反应热 01 知识精研 一、反应热 煤燃烧放热 煅烧石灰石吸热 如何定量描述反应释放或吸收的能量呢？ 1.生活、生产中的能量变化 知识精研 一、反应热 2.如何定量描述反应释放或吸收的能量 盐酸、NaOH溶液及发生的反应 体系/系统 与体系相互影响的其他部分，如：试管和溶液之外的空气等。 环境 认识体系和环境（以HCl溶液和NaOH溶液反应为例） 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 热量 知识精研 一、反应热 3.反应热 定义：在等温条件下①，化学反应体系向环境_________或从环境_________的__________，称为化学反应的热效应，简称反应热。用ΔH 表示。 释放 吸收 热量 体系 环境 热量 等温条件下，指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 中和反应反应热的测定 02 知识精研 二、中和反应反应热的测定 许多反应热可以通过量热计直接测定 保温杯式量热计 量热器示意图 弹式量热计 知识精研 二、中和反应反应热的测定 使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀 测量反应前后体系的温度 反应容器 减少热量散失， 降低实验误差 减少热量散失，降低实验误差 说出各组成部分的作用 测量反应热的仪器——量热计 知识精研 二、中和反应反应热的测定 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? c：水的比热容 m ：溶液的总质量 t1、t2：反应前和反应后体系的温度 Q：反应热 Q＝－c ·m ·(t2－t1) 反应热的计算公式 常温下，液态水的比热容为 4.18 J/(g· ℃ ) 50 mL、0.50 mol/L的盐酸 50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 实验药品： 知识精研 二、中和反应反应热的测定 1.实验测定 步骤一 ① 用量筒量取50mL 0.50mol/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。 不能用浓硫酸代替。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。 如果不冲洗干净温度计上的酸，残留的酸会和后续测量的NaOH溶液发生中和反应，使测得的NaOH溶液温度偏高，最终导致测得反应前温度偏高。 知识精研 二、中和反应反应热的测定 1.实验测定 步骤二 ② 用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。 (确保HCl被完全中和) 知识精研 二、中和反应反应热的测定 1.实验测定 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 一次倒入，操作时动作要快，尽量减少热量的散失 不能用金属质搅拌器。因为金属质搅拌器易导热，造成实验过程中热量损失。 重复上述步骤两次。 步骤四 减小实验误差 知识精研 二、中和反应反应热的测定 1.实验测定 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 知识精研 二、中和反应反应热的测定 1.实验测定 知识精研 二、中和反应反应热的测定 思考与交流 思考1：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2：如何将NaOH溶液倒入量热计？ 思考3：玻璃搅拌器搅拌时如何操作？能不能用铁棒？铜棒呢？ 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 不可以，不同的温度计会存在仪器误差 知识精研 二、中和反应反应热的测定 2.数据处理 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： Q ＝ c · m ·Δt 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 知识精研 二、中和反应反应热的测定 3.中和热 大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。 中和反应反应热 水为液态 HCl NaOH HNO3 Ba(OH)2 ✔ ✔ H2SO4 HNO3 NH3·H2O Ba(OH)2 CH3COOH NaOH × × × 知识精研 二、中和反应反应热的测定 思考与交流 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2：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1：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 知识精研 二、中和反应反应热的测定 4.误差分析 51.8kJ 57.3kJ VS 你测的数据 资料上的数据 实验过程中有哪些因素会造成实验误差？ × 数据 知识精研 二、中和反应反应热的测定 4.误差分析 ①装置本身缺陷： ②实验操作： ③数据处理： 如 动作慢，造成热量损失 保温性能差 酸碱溶液的比热容和密度均大于水 采用近似值计算， 知识精研 二、中和反应反应热的测定 4.误差分析 ①装置 ②实验操作 精确的温度计 动作迅速，减小热量损失 搅拌均匀 提高装置的保温效果 提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 数据处理时,相差较大的数据可能是偶然误差引起的,应舍去 ③数据处理： 析典破难 【例1】用如图所示的装置进行中和反应反应热的测定。下列说法正确的是( ) A．如图条件下实验过程中没有热量损失 B．玻璃搅拌器可用铜质材料代替 C．为了使反应均匀进行，药品可以分几次加入 D．分别测量NaOH与醋酸和硫酸中和反应 的反应热，数值不同 D 析典破难 1. 中和热测定装置仅能最大限度减少热量散失，属于近似绝热体系，实验中必 然存在少量热量损失。 2. 搅拌器务必选用导热性弱的玻璃材质，不能使用铜棒，铜导热性能强会加速 体系热量向外散失。 3. 酸碱试剂必须一次性迅速倒入内筒，分次加药会延长反应时间，造成大量热 量损耗，误差偏大。 4. 弱电解质电离需要吸收热量，相同条件下其反应放热少于强酸强碱，测得中 和热数值更小。 方法总结 析典破难 【例2】采用50mL 0.55mol/L NaOH溶液和50mL 0.5mol/L稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示，下列说法错误的是（ ） A．仪器M的名称为玻璃搅拌器 B．碎泡沫塑料能减少热量的散失 C．加入试剂时，应缓慢加入，防止液体飞溅 D．可用50mL 0.25mol/L稀硫酸代替稀盐酸进行实验 C 析典破难 1. 中和热实验必须快速一次性倒入酸碱溶液，缓慢加料会造成大量热量散失， 使测定结果误差偏大。 2. 实验中碎泡沫塑料的作用是保温隔热，尽可能降低体系与外界之间的热量交 换，减小实验误差。 3. 实验要保证一种反应物稍过量，目的是让另一种物质完全反应，确保按照限 量试剂计算生成水的物质的量。 4. 强酸的稀溶液可以互相替换，稀硫酸和盐酸均为强电解质，不影响强酸强碱 中和热的测定数值。 方法总结 析典破难 【例3】 点击添加标题 单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点； 以50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH反应为例 引起误差的实验操作 温度差 放出热量 保温措施不好 搅拌不充分 所用酸、碱浓度过大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 偏小 偏大 偏小 偏小 偏小 偏大 偏小 偏小 析典破难 1. 保温差、搅拌不充分会造成热量散失，测得温差偏小，计算得到的反应放热 数值偏小。 2. 酸碱浓度不宜过大，浓度过高会因离子水化额外放热，使测得温差和放出热 量偏大。 3. 弱电解质电离过程需要吸收热量，用弱酸弱碱替换强酸强碱，测得的温差和 放热都会偏小。 4. 中和热误差判断核心逻辑：先判断热量得失，再直接对应温度差大小，最后 确定放热的偏差方向。 方法总结 焓变 03 知识精研 三、焓变 内能(U)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，化学反应通常是在等压条件下进行的。为了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)。 体系 内能改变 产生 反应热 知识精研 三、焓变 研究表明，等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示。 体系 内能改变 产生 反应热 等压 反应热 (焓变) 化学反应为什么会产生反应热? 知识精研 三、焓变 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 1.宏观分析 知识精研 三、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） “+”与“-”不可省略 ∆H < 0，∆H为“－” ∆H > 0，∆H为“＋” 1.宏观分析 知识精研 三、焓变 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) 2.微观分析 知识精研 三、焓变 2.微观分析 能量 反应进程 H Cl Cl- H- H-Cl H-Cl 断1 mol H-H键吸收436kJ 断1 mol Cl-Cl键吸收243kJ H Cl Cl H 形成 2 mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ 能量 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示 ΔH＝(436+243)—(431+431)＝−183 kJ/mol H ＝ −183 kJ/mol ∆H＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能） 知识精研 三、焓变 小结 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 － 析典破难 【例4】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 析典破难 1. 物质能量高低与稳定性负相关，自身总能量越低，物质的化学性 质就越稳定。 2. 键能大小和物质稳定性正相关，化学键键能数值越大，对应物质 就越稳定。 3. 吸热反应生成物总能量高于反应物，放热反应生成物总能量低于 反应物。 4. 比较同素异形体稳定性，可直接依据焓变判断能量高低，不用分 析内部结构。 方法总结 知识融通 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 能力跃迁 1、下列关于反应热和焓变的说法正确的是（ ） A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．体系的焓可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 A 能力跃迁 A 2．工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是（ ） A． B C． D． 能力跃迁 3．某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A．断开化学键需要吸收能量 B．该化学反应放出的热量为E2-E3 C．锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与 图示一致 D．该反应过程中反应物的总能量大 于生成物的总能量 B 能力跃迁 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 能力跃迁 5.化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　) A．每生成2个AB分子吸收(a－b)kJ热量 B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1 C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量 B 感谢观看 人教版必修第一册 高效培优系列 分层精准培优，助力全面提升 Lavf58.20.100 wxmmcibr22dr0100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $