1.1 课时1 反应热 焓变课件2026-2027学年高二化学上学期人教版选择性必修一

该高中化学课件围绕反应热与焓变展开，涵盖体系与环境、中和热测定、内能与焓变关系及宏观微观解释等核心知识点。通过自热米饭发热包的实际问题导入，从生活现象过渡到定量描述反应热，搭建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于注重科学探究与实践，通过中和热测定实验的原理、步骤及误差分析培养学生探究能力，结合宏观焓变与微观键能分析构建反应热实质的认知模型，体现科学思维。“练一练”环节巩固知识，助力学生提升分析应用能力，也为教师提供系统教学资源，提升教学效果。

人教版 选择性必修1 1.1 课时1 反应热 焓变 作者编号：35004 1.了解焓的含义、符号及单位，能从焓的角度理解放热反应和吸热反应。 2.能从体系和环境的角度认识反应热的概念。 3.能从宏观和微观两个角度构建模型，并解释反应热产生的原因。 4.认识中和反应反应热的测定原理，并能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 学习目标 作者编号：35004 九科星 自热米饭的饭盒底部有两层，一层存放水，一层存放镁和铁的混合物（发热包）。使用时打开隔离层，即发生以下反应：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑ 。发热包中成份的含量是否需要控制，为什么？ 发热包中有效成份含量过少，放热不足，含量过多占用空间有安全隐患。 【问】在实际应用中，该如何控制发热包成份的含量？人们在研究化学反应的能量时，该如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 探索新知 作者编号：35004 一、如何定量描述化学反应的能量变化 1.体系与环境 体系——被研究的物质系统 环境——体系以外的其它部分 试管和溶液之外的空气等。 盐酸、NaOH溶液及发生的反应。 环境 体系 以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例： 探索新知 作者编号：35004 2.体系与环境的热量交换——反应热 ①热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 ②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。 许多反应热可以通过量热计直接测定。 保温杯式量热计 探索新知 作者编号：35004 3.反应热的测定 如盐酸与NaOH溶液反应的过程中会放出热量,导致体系与环境之间的温度产生差异。在反应前后,如果环境的温度没有变化,则反应放出的热量就会使体系的温度升高,这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 热容和比热容 在不发生化学反应和物质聚集状态变化的条件下,物质吸收热量，温度升高时,温度每升高1K所吸收的热量称为该物质的热容,用符号C表示。热容的单位是J·K-1。 纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容,简称比热。常温下,液态水的比热为4.18J/(g·℃)。 探索新知 作者编号：35004 【问】如果知道体系的比热容，如何计算体系吸收或放出的热量？ 【问】哪些数据可以帮助我们测出反应热呢？我们怎样将这些数据转化为热量的变化呢？ Q = mcΔt Q：中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值 探索新知 作者编号：35004 【实验目的】 用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。 【实验原理】 根据强酸与强碱溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成1 mol H2O放出的热量。 【实验药品】 50 mL、0.50 mol/L的盐酸和50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 4.实验：中和反应反应热的测定 能使反应完全， 以减小误差 探索新知 作者编号：35004 大烧杯、小烧杯、泡沫塑料或纸条、 塑料板或硬纸板、 温度计、 环形玻璃搅拌棒、 量筒(50 mL)两个 【实验仪器】 环形玻璃 搅拌棒 探索新知 作者编号：35004 舍去 【问】小明测得的实验数据如下，请计算中和热为多少？ 实验次数 反应物温度 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃ 1 20.1 19.9 20.0 22.9 2.9 2 20.1 19.9 20.0 22.3 2.3 3 20.1 19.9 20.0 23.0 3.0 4 20.1 19.9 20.0 23.1 3.1 【问】第二次实验可能出现哪些不当操作导致测量的温度差数据不能使用。 探索新知 作者编号：35004 导致中和反应反应热测定存在误差的原因 ①量取溶液的体积不准确。 ②温度计读数有误（如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度）。 ③实验过程中有液体溅出。 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中有热量损失。 ⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。 ⑦溶液浓度不准确。 【问】为了提高测定反应热准确度应该采取哪些措施呢？ 探索新知 作者编号：35004 4.实验：中和反应反应热的测定 注意： 1．必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热． 2．弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3 kJ·mol－1； 3．以生成1mol液态水为基准。 4. 反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O) 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(l)时放出的热量为57.3kJ。 探索新知 作者编号：35004 二、探究化学反应中为什么会有反应热 化学反应前后体系的内能发生了变化。 内能：体系内所含各种微观粒子的能量总和 影响因素： 物质的种类、数量、聚集状态、温度、压强 符号：U 内能变化： △U=U(反应产物)-U(反应物) U(反应产物)＞U(反应物) 反应吸收能量 U(反应产物)＜U（反应物） 反应释放能量 探索新知 作者编号：35004 【问】内能变化与反应热是否相同？有什么关系？ △U=Q+W 根据能量守恒定律，化学反应中内能的变化等于反应热和功的加和。 化学反应体系与环境间 能量交换的形式 热： 功: 因温度不同而传递的能量 符号：Q 单位：kJ或J 除热以外的其他能量形式，如电能、光能、机械能 符号：W 单位：kJ或J 探索新知 作者编号：35004 若反应过程中体系没有做功，既W=0时，化学反应的反应热（Q）等于化学反应前后体系内能变化（△U） △U=Q 在科学研究和生产实践中，反应通常是在敞口容器中发生，也就是恒压条件。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 在等压条件下，反应热等于焓变。所以用焓变(∆H)表示反应热 焓变（ ∆H ）： ∆H＝ H生成物－ H反应物 单位： kJ/mol 或 kJ•mol-1 1.焓与焓变 探索新知 作者编号：35004 2.反应热的实质 宏观：∆H＝H (生成物）－ H (反应物） 探索新知 作者编号：35004 【例1】在25 °C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:__________________ △H= -184.6 kJ/mol 【例2】在25 ° C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:___________________ △H= +131.5 kJ/mol 注：符号（+不省略）、数值、单位 练一练 作者编号：35004 旧键断裂 反应物 新键形成 生成物 吸收能量 释放能量 物质变化 能量变化 化学反应的特点 键能：在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。 2.反应热的实质 微观分析 探索新知 作者编号：35004 H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) ∆H＝？ ∆H＝−183 kJ/mol 吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ 释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ 微观分析 探索新知 作者编号：35004 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。 ∆H＝−183 kJ/mol 键能估算 实验测得 ∆H＝−184.6 kJ/mol H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) ∆H＝？ 实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？ 微观：∆H＝E (反应物键能）－ E (生成物键能） 探索新知 作者编号：35004 思考：C (石墨，s) = C (金刚石，s) ΔH = +1.9 kJ/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。 (1)物质总能量越低，物质越稳定； (2)键能越大，破坏该化学键需要的能量越高，该化学键越难断裂，所以物质越稳定。 石墨 能量 反应进程 金刚石 E吸 E放 ∆H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。 探索新知 作者编号：35004 三、思考研究反应热的意义 研究反应热的其他意义： (1)热能利用 (2)研究化学反应的可行性 (3)理论分析 (4)选择合适的反应条件 探索新知 作者编号：35004 1.在测定中和反应的反应热的实验中，下列叙述错误的是 A.向量热计中加入盐酸，搅拌后的温度为初始温度 B.实验中可使酸或碱略过量 C.向量热计中加碱液时，碱液的温度应与酸的温度相同 D.可以用氢氧化钾代替氢氧化钠，浓硫酸代替盐酸 D 练一练 作者编号：35004 2.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如下表: (1)1mol H2在2mol Cl2中燃烧，放出的热量为　　　　 kJ。  (2)在一定条件下，1mol H2分别与足量的Cl2、Br2、I2反应，放出热量由多到少的顺序是　　　　　(填字母)。  A.Cl2>Br2>I2 B.I2>Br2>Cl2 化学键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br 键能 436 193 151 243 431 299 366 183 A 练一练 作者编号：35004 3.反应A＋B―→C(Q＜0)分两步进行：①A＋B→X(Q＞0)，②X→C(Q＜0)。 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 D 练一练 作者编号：35004 体系与环境 内能 焓、焓变 中和热的测定 体系 环境 体系与环境的关系 定义、符号 影响因素 焓 焓变 影响焓变的因素 与反应热的关系 计算 误差分析 反应热的实质 研究反应热的意义 ∆H＝H (生成物）－ H (反应物） ∆H＝E (反应物键能）－ E (生成物键能） 反应热 焓变 思维构建 作者编号：35004 $