热化学方程式燃烧热高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年选择性必修1(人教版2019)第一章·化学反应的热效应第一节

反应热第3课时热化学反应方程式燃烧热铝热反应乙酸乙酯的制备反应化学反应一般都有反应热。那么，我们应该如何表示化学反应的反应热呢？目录燃烧热02热化学方程式01习学目标1.通过阅读思考，能辨识化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式，并能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。2.通过讨论交流，认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，能量的释放或吸收是以发生的物质为基础，能量的多少决定于反应物和生成物的质量。3.通过问题探究，能正确理解燃烧热的含义，认识热化学方程式的意义并能正确书写和判断热化学方程式。4.通过化学反应的实质的回顾，学会利用讨论、分析、对比等方法，培养分析能力和主动探究能力，树立尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度及透过现象看本质的唯物主义观点。20℃60℃金属与酸、燃烧、中和反应、大部分化合反应…放热反应盐酸与镁反应前后溶液的温度变化化学反应吸热使烧杯与木片间的水凝结成冰氢氧化钡晶体与氯化铵晶体、盐酸与碳酸氢钠、二氧化碳与灼热的炭、大部分分解反应…吸热反应如何定量描述?下面这个书写形式能表明什么信息?H2(g)+Cl2(g)======2HCl(g)△H=－184.6

kJ/mol

点燃101kPa物质变化能量变化上述方程式就叫热化学方程式表示的意义是表明了1mol气态H2和1mol气态Cl2反应生成了2mol气态HCl时，放出热量。【思考】我们已经知道了该如何表示化学反应中的物质变化，又知道了如何表示反应热。该怎样将这两者同时表示出来呢？

热化学反应方程式的书写与判断【提示】(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。(2)热化学方程式的意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化，还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。

例如：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1表示的意义是在25℃、101kPa下，1mol气态H2与1/2mol气态O2反应生成1mol液态水时，放出的热量是285.8kJ。阅读教材P8页内容，思考热化学方程式的概念及意义是什么？阅读思考【讨论交流】热化学方程式的书写有哪些基本要求？【提示】(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。(2)在方程式右端注明热量的变化：吸热反应，ΔH>0；放热反应，ΔH<0。(3)要注明反应物和生成物的聚集状态。(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。

(5)化学计量数改变，ΔH要相应改变；逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反。标明物质聚集状态△H=−183

kJ/mol写出反应焓变ΔH=−57.3kJ/mol书写热化学方程式的方法【问题探究1】热化学方程式正误判断及书写要注意哪些问题？【提示】①注意ΔH的符号。ΔH只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ/mol或kJ·mol－1。②注意测定条件。反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注意ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定的，可不注明温度和压强。③注意物质的聚集状态。反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“↑”和“↓”。互动探究④注意化学计量数。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如，已知：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ/mol则：H2O(l)===H2(g)＋1/2O2(g)ΔH＝＋285.8kJ/mol。2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol。

⑤注意ΔH的单位。关于ΔH的单位“kJ/mol”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。【问题探究2】热化学方程式与普通化学方程式有何区别？完成下表内容。普通化学方程式热化学方程式化学计量数状态ΔH正负号及单位意义遵循规律是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量可以是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量不要求注明必须在分子式后注明无必须注明不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化表明了化学反应中的物质变化原子守恒原子守恒和能量守恒1、热化学方程式（1）概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式（2）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－200℃101kPa物质状态温度和压强能量变化对于25℃(298K)101kPa时进行的反应可不注明提炼归纳表示:在200℃、101kPa时,1mol气态氢气与1mol气态碘蒸气完全反应生成2mol气态碘花氢,放出的热量。

2、热化学反应方程式的书写步骤及要求一写方程式写出配平的化学方程式用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态二标状态三判正负根据吸热或者放热判断ΔH的正负吸热反应，ΔH的符号为+；放热反应，ΔH的符号为-。四算数值根据化学计量数计算写出ΔH的值小结：一方程、二状态、三焓变（正负号、数值、单位）【例1】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。0.5molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出的热量。【解析】先写出常规化学方程式，后加注状态及焓变，根据0.5molCu反应的焓变信息计算出2molCu对应焓变。Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s)△H＝－【例2】已知：（1）1molN2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量。（2）1molO2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ的能量。（3）1molNO(g)中的化学键形成时要释放632kJ的能量。请写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式。【解析】根据

ΔH=E总(断键)-E总(成键)，N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)

△H＝(946kJ/mol＋498kJ/mol－632kJ/mol×2)＝＋180kJ/molN2(g)＋O2(g)＝2NO(g)△H＝＋180kJ/mol典例分析A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)

ΔH=–890kJ/mol

无状态ΔH=–445kJ/mol【例3】沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）C3.“四审”判断热化学方程式的正误1.①当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2④当4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，请写出该反应的热化学方程式。2CO(g)+O2(g)=2CO2(g

)△H=－134.4kJ/mol②1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2

(g),需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

∆H=+

68kJ/mol③1g硫粉在氧气中充分燃烧放出热量，写出硫燃烧的热化学方程式。S(s)+O2(g)=SO2

(g)

△H=－练习评价2.下列热化学方程式或叙述正确的是(

)A.1mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝＋642kJ·mol－1B.12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－110.5kJ·mol－1C.已知：H2(g)＋2(1)O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－286kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋572kJ·mol－1D.已知：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量C【解析】A项，放出热量，ΔH<0，正确的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－642kJ·mol－1；B项，2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH应是2mol，即24g石墨转化为CO时的反应热，即ΔH＝－221kJ·mol－1；C项，根据热化学方程式的含义知，若化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变，据此可判断该项正确；D项，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1表示1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量，但合成氨反应是可逆反应，0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应后生成的NH3(g)的物质的量小于1mol，故放出的热量小于46.2kJ。3.今有如下三个热化学方程式：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH＝akJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH＝bkJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝ckJ·mol－1

关于它们的下列表述正确的是(

)A.它们都是吸热反应

B.a、b和c均为正值C.反应热的关系：a＝b

D.反应热的关系：2b＝c【答案】D【解析】A项，H2燃烧属于放热反应；B项，放热反应的焓变为负值；C项，生成1molH2O(g)放出热量比生成1molH2O(l)放出热量少，所以a＞b；D项，状态相同，由于化学计量数成2倍关系，所以2b＝c。

由于反应的情况不同，反应热可分为燃烧热、中和热、溶解热等，其中以燃烧热的实际应用最广泛。

燃烧热阅读教材P9页内容，思考燃烧热的概念及意义是什么？【提示】①定义：在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为kJ·mol－1。

注意：a.条件：25℃，101kP时;b.可燃物的用量：1mol;c.生成稳定的氧化物指C完全燃烧应生成CO2(g)，H2燃烧生成H2O(l)，S燃烧生成SO2(g)，CH4燃烧生成CO2(g)和H2O(l)等；d.单位：kJ/mol;

②特点：物质燃烧一定放出热量，用ΔH表示时，一定为负值

③意义：甲烷的燃烧热为890.31kJ·mol－1，或ΔH＝－890.31kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa时，1_molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31kJ的热量。

阅读思考例如：25℃，101kPa，1molCH4

完全燃烧，放出890.31kJ的热量，这就是CH4的燃烧热。用热化学方程式表示如下：可燃物的化学计量数为“1”ΔH=−890.31kJ/mol例如：25℃，101kPa，1molCH3CH2OH完全燃烧，放出1366.8kJ的热量，这就是CH3CH2OH的燃烧热。用热化学方程式表示如下：ΔH=−1366.8kJ/mol可燃物的化学计量数为“1”【讨论交流1】（1）什么是“1mol纯物质”？怎样理解“生成稳定的氧化物”？【提示】

①1mol纯物质是指1mol的纯净物,可以是单质，也可以是化合物。

②首先必须是完全燃烧的产物，即不能再燃烧的物质。其次该产物在25℃、101kPa时能稳定存在，一般地，完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。C→CO(g)是不完全燃烧，而S→SO3不是燃烧产物，在H→H2O中生成的水为液态，不能是气态(不能稳定存在)。讨论交流【讨论交流2】研究物质燃烧热的有何意义？【提示】了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。【讨论交流3】阅读教材P7表1-1中一些物质的燃烧热数据，回答燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义?【提示】在生产和生活中，可根据物质的燃烧热的数据、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑来选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们是良好的燃料。

【提示】书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物系数必须为1mol，其余可出现分数，且ΔH一定小于0；书写一般的热化学方程式时，各物质的系数不做要求，ΔH也可能为正数，也可能为负数。

【问题探究1】表示燃烧热的热化学方程式与一般的热化学方程式有何区别？【问题探究2】燃烧热与反应热有何区别与联系？【提示】①.反应热包括燃烧热，燃烧热是反应热的一种形式

；②.由于物质的燃烧是_放

热反应，故其ΔH<0,而反应热也可大于0，也可小于0；③物质的燃烧热是_定

值

，而物质的反应热随化学方程式的写法不同而数值_不同

；④测量物质的燃烧热时只在25℃、101kPa的条件下进行，而测量物质的反应热时条件不规定，但除“25℃、101kPa”的条件外，其他条件时要注明。互动探究【问题探究4】如何计算物质的燃烧热？书写或判断表示燃烧热的热化学方程式时要注意哪些问题？【提示】①由燃烧热定义可知：101kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝Q放/n(可燃物)。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。

②书写或判断表示燃烧热的热化学方程式时要做到“四看”：一看可燃物的化学计量数是否为1；二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g)；三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l)；四看ΔH是否为“一”及单位是否正确。2.注意事项：“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。

完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质∶C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g），N→N2（g）等。C→CO不是完全燃烧;而S→SO3，SO3不是燃烧产物;生成的水为液态不能是气态。归纳总结1.定义：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时，所放出的热量，叫做该物