第一章　单元活动构建课件 2026-2027学年上学期高二化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应的热效应，以甲烷合成反应为情境导入，通过键能计算、盖斯定律应用等任务，构建从理论计算到实际生产应用的知识脉络，提供“四角度”计算与“四看法”比较的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与化学观念，通过CO₂与H₂合成CH₄等真实反应案例，引导学生运用证据推理进行反应热计算与比较，培养分析解决实际问题的能力。结构化的任务设计和达标练习，既助学生深化理解，也为教师提供高效教学资源。

复习任务群一 第一章　化学反应的热效应 单元活动构建 单元活动1　利用“甲烷的合成反应”解决化学反应中的能量变化问题 1 单元任务 任务内容 任务一 反应热的计算 任务二 反应热的大小比较 2 甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气的主要成分。它可用作燃料及制造乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料，还可用作非晶硅膜气相化学沉积的碳源、医药化工合成的生产原料。 3 任务一　反应热的计算 活动1　利用下列物质的键能，计算反应的反应热。 化学键 C—H C===O H—H C←O(CO) H—O 键能/ (kJ·mol－1) 413 745 436 1 075 463 4 (1)利用CO2、H2合成CH4的反应： CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)，ΔH为多少？ 提示：ΔH＝[(745×2＋436×4)－(4×413＋4×463)] kJ·mol－1＝－270 kJ·mol－1。 (2)利用CO、H2合成CH4的反应： CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)，ΔH为多少？ 提示：ΔH＝[(1 075＋436×3)－(4×413＋2×463)] kJ·mol－1＝－195 kJ·mol－1。 5 提示：ΔH＝[(413×4＋745×2)－(2×1 075＋2×436)] kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。 6 活动2　利用实际生产情境，计算化学反应中的热量变化。 CH4-CO2催化重整反应：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，有效利用了两种温室气体制取合成气(CO和H2)，对改善人类生存环境和缓解能源危机具有重要意义。CH4-CO2催化重整反应热力学图示如下： 7 已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1；②C(s)＋O2(g)===CO2(g) 8 (2)根据上述反应计算CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH为多少？ 提示：分析已知热化学方程式，确定中间产物有C(s)、O2(g)，根据盖斯定律，由③×2－①－②可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，则有ΔH＝(－111 kJ·mol－1)×2－(－75 kJ·mol－1)－(－394 kJ·mol－1)＝＋247 kJ·mol－1。 9 [知识链接] “四角度”突破反应热的计算 (1)热化学方程式：反应热与参与反应的各物质的物质的量成正比，根据热化学方程式进行计算。 (2)物质的键能：根据反应物的总键能和生成物的总键能计算：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 (3)燃烧热：可燃物燃烧放出的热量与n(可燃物)成正比，则有Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。 (4)盖斯定律：分析已知和目标热化学方程式，通过适当的运算，求出目标方程式的ΔH。 10 任务二　反应热的大小比较 活动1　比较下列反应的反应热。 经任务一计算可知CO2、H2合成CH4的反应为放热反应。 若反应①CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1 反应②CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH2 试比较ΔH1与ΔH2的大小。 提示：反应①生成气态水比反应②生成液态水放热少，ΔH1>ΔH2。 11 活动2　尝试比较下列反应的反应热。 ①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH3 ④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4 ⑤SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH5 12 (1)试比较ΔH1与ΔH2的大小，ΔH3与ΔH4的大小。 提示：等量的S(g)具有的能量大于S(s)具有的能量，则等量的S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量多，故有ΔH1＜ΔH2；等量H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量比不完全燃烧生成S(s)放出的热量多，则有ΔH3＞ΔH4。 (2)反应⑤与②、③的反应热有何关系？反应⑤与③、④的反应热有何关系？ 提示：根据盖斯定律，由③－②可得⑤，则有ΔH5＝ΔH3－ΔH2；由③×3－⑤×2可得④，则有2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4。 13 [知识链接] “四看法”比较反应热(ΔH)的大小 (1)看能量变化：看是吸热反应还是放热反应，吸热反应的ΔH＞0，放热反应的ΔH＜0，且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH。 (2)看物质状态：等量的同一物质，处于气态、液态和固态时，所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时，要考虑物质状态的影响。 (3)看反应程度：对于同一反应物，反应进行的程度不同，ΔH不同。例如，等量的C(s)燃烧生成CO2 (g)放出的热量比生成CO(g)放出的热量多，显然生成CO(g)时的ΔH大。 (4)看反应关系：对于不同的反应，若含有相同的反应物或生成物，可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小。 14 1．四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分，制备反应如下： ①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1 ΔH2＝－110.45 kJ·mol－1 15 下列说法正确的是(　　) A．C的燃烧热ΔH＝－110.45 kJ·mol－1 B．若反应①中使用催化剂加快反应速率，单位时间内吸收更多热量，则ΔH1变大 C．反应①中的能量变化如图所示 D．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1 √ 16 D　解析：C的燃烧热是指1 mol C燃烧生成二氧化碳时放出的热量，故A错误；催化剂只改变反应速率，不影响反应的热效应，故B错误；①为吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，故C错误；根据盖斯定律，将①＋2×②可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，故D正确。 17 2．卤化铵(NH4X)的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．ΔHl>0，ΔH2<0 B．相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝ΔH5 √ 18 D　解析：大多数分解反应为吸热过程，则NH4X(s)===NH3(g)＋HX(g)　ΔH1＞0，断开化学键需吸收热量，则HX(g)===H(g)＋X(g)　ΔH2>0，A错误；由元素周期律可知，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，则HCl＞HI，在相同条件下，NH4Cl的稳定性比NH4I的稳定性强，该反应为吸热反应，可得到NH4Cl的ΔH2比NH4I的大，B错误；由盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝ΔH5，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH5－ΔH4，C错误，D正确。 19 3．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。 (1)已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　 ΔH1＝－101.1 kJ·mol－1 ②3NaClO(aq)===NaClO3(aq)＋2NaCl(aq) ΔH2＝－112.2 kJ·mol－1 反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。 20 (2)几种含氯离子的相对能量如下表所示： 21 ①在上述五种离子中，最不稳定的离子是________(填离子符号)。 (3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下： 22 上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，其原理如图所示： 23 (3)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。则该反应的ΔH为多少？ 提示：由②－③得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。 ΔH＝－394 kJ·mol－1；③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1。 (1)计算CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH为多少？ ②C(s)＋O2(g)===CO(g) 离子 Cl－ (aq) ClO－ (aq) ClO (aq) ClO (aq) ClO (aq) 相对能量/ (kJ·mol－1) 0 60 101 63 38 ②反应3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝________。 ③写出由ClO反应生成ClO和Cl－的热化学方程式：________。 4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.4 kJ·mol－1 已知过程Ⅰ反应为2HCl(g)＋CuO(s)CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH1＝－120.4 kJ·mol－1，过程Ⅱ反应的热化学方程式为________。 解析：(1)已知：根据盖斯定律，由①×3＋②可得3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝(－101.1 kJ·mol－1)×3＋(－112.2 kJ·mol－1)＝－415.5 kJ·mol－1。(2)①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是ClO。②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，则反应3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝63 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。 ③由ClO生成ClO和Cl－的反应为4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq)，该反应的ΔH＝(3×38－4×63)kJ·mol－1＝－138 kJ·mol－1。(3)由图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)，将总反应方程式减去2倍的过程Ⅰ反应，得2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)　ΔH＝[(－115.4)－(－120.4)]kJ·mol－1)×2＝＋125.4 kJ·mol－1。 $