1.1反应热课件高二上学期化学人教版选择性必修13

第1课时反应热

焓变第一章化学反应的热效应第一节反应热1、教学目标(1)了解反应热的概念；能解释中和反应反应热的测定原理；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。(2)能从宏观和微观两个角度建构模型，并解释反应热产生的原因。(3)理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。(4)知道燃烧热的概念；通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义。2、教学重点和难点(1)重点：从宏观和微观两个角度认识反应热；热化学方程式的书写。(2)难点：从宏观和微观两个视角认识反应热。能量变化物质变化(基础)热能电能光能……吸热放热任务一：在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?反应热化学反应的特征新课导入(1)体系与环境被研究的物质系统称为体系(又称为系统)体系：环境：—以盐酸与NaOH溶液的反应为例与体系相互影响的其他部分称为环境体系体系反应物：盐酸、NaOH溶液发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O环境：如试管、空气等环境知识精讲1.反应热及其测定(2)体系与环境的热量交换——反应热体系环境热量①反应热：②直接测定反应热的方法：

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。等温：即反应前后体系的温度相等测量仪器测定原理量热计用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据测定体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热知识精讲1.反应热及其测定反应热测定：中和反应反应热的测定[实验测量]用简易量热计测量盐酸与氢氧化钠溶液反应前后的温度。（1）反应物的温度的测量①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计的酸冲洗干净，擦干备用。②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。（2）反应后体系温度的测量

打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，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，将最高温度记录为反应后体系的温度(t2)。

温度实验次数反应物的温度℃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)/℃平均值12321.021.021.020.821.421.121.121.321.224.624.424.53.63.33.33.4（2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。（3）根据温度差和比热容等计算反应反应热。50ml0.5mol/L盐酸质量:50ml0.55mol/L氢氧化钠溶液质量:①稀溶液的密度近似看作1g/cm3(即1g/ml)m=ρVm1=50ml×1g/ml=50gm2=50ml×1g/ml=50gm=m1+m2=50g+50g=100gc=4.18J/(g·℃)=4.18×10-3KJ/(g·℃)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O②Q放＝m·c·△t=100g×4.18×10-3KJ/(g·℃)×（t2－t1）℃=0.418（t2－t1）kJ

③生成1molH2O时放出的热量为：n(H2O)=n(HCl)=0.05L×

0.5mol/L=0.025

mol=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/molΔH＝

-nQ放=-0.418×3.40.025kJ/mol=-56.8kJ/mol大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。中和热：测定反应热时的注意事项：1、防止热量散失：

隔热层隔热效果要好；用玻璃搅拌器搅拌，而不能用金属棒搅拌；实验时动作要迅速。2、酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液弱酸、弱碱的溶液，因电离需吸热；强酸、强碱浓溶液，因为稀释放热。均影响正常测量的结果。任务二：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(符号为U)发生了变化知识精讲(1)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。(2)焓：与内能有关的物理量，用符号H表示。(3)焓变:单位：kJ/mol或kJ·mol−1数学表达式：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)ΔH＝H生成物−H反应物严格上讲，焓变是指在恒温、恒压条件下，体系仅做体积功、不做其他功的变化过程的热效应。如无特殊说明，化学反应的热效应就是该反应的焓变。知识精讲2.反应热与焓变∆H＜0(4)化学反应过程中焓变产生的原因①宏观角度焓(H)反应物生成物焓(H)反应物生成物ΔH＝H生成物−H反应物放热反应∆H＞0吸热反应结论：一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。知识精讲2.反应热与焓变(4)化学反应过程中焓变产生的原因②微观角度化学反应的本质及特点化学反应物质变化能量变化反应物生成物旧键断裂新键形成吸收能量释放能量反应热差值知识精讲2.反应热与焓变②微观角度以1molH2(g)和1molCl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2molHCl(g)的能量变化为例。吸收：436kJ＋243kJ＝679kJ释放：431kJ/mol×2mol＝862kJ知识精讲2.反应热与焓变以1molH2(g)和1molCl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2molHCl(g)的能量变化为例。断键吸收：679kJ成键释放：862kJ键能估算：ΔH＝−183kJ/mol实验测得：ΔH＝−184.6kJ/mol结论：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。知识精讲2.反应热与焓变E吸＝679kJ/molE放＝862kJ/mol∆H＝

E吸－E放＝

E反键总－E生键总＝-183kJ/mol＝(436kJ/mol+243kJ/mol)-431kJ/mol×2＝679kJ/mol-862kJ/mol

H图示模型知识精讲(5)ΔH的计算方法①ΔH(估算)＝∑E(反应物键能)−∑E(生成物键能)②ΔH＝∑E(生成物的总能量)−∑E(反应物的总能量)注意：利用键能计算反应热时，反应物与生成物均为气态，若有固态或液态则不能用键能计算。一、化学热

焓变知识精讲例1.2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6KJ热量，求该反应的反应热。

解：n(乙炔)=2.00g26g·mol-1=113molΔH＝

-nQ放＝

-99.6KJ＝

-99.6×13kJ/mol＝

-1294.8kJ/mol=（436kJ/mol×2+496kJ/mol）-463kJ/mol×4=-484kJ/mol例2.已知键能H-H、O=O、O-H分别为436kJ/mol,496kJ/mol，463kJ/mol，试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。2H-H+O=O

=2H-O-H△H=E反键总-E生键总113mol习题精练例3.已知H

H键、N

H键、N

N键键能分别是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，则1molN2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？＝

946kJ/mol+3×436kJ/mol6×391kJ/mol

＝92kJ/mol

∆H＝E

(反键总）－E

(生键总）N

N

+

3H

H－N－H－2HH习题精练例4、白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ/mol、P—ObkJ/mol、P=OckJ/mol、O=OdkJ/mol，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H为。－(4c

+12b－6a－5d

)kJ/mol+5=习题精练放热反应吸热反应键能变化E反键总

E生键总

E反键总

E生键总

能量变化E生总

E反总E生总

E反总表现行式联系键能越

，物质能量越

，越

；反之键能越

，物质能量越

，越

。△H

0或△H为“

”△H

0或△H为“

”E反总能量反应过程E反键总E生键总△HE生总能量反应过程E反键总E生键总E反总E生总△H<>><<->+大低稳定小小不稳定小结1：放热反应与吸热反应对比归纳小结小结2：反应热的计算方法微观:宏观:ΔH=E生总－E反总ΔH＝E吸－E放＝E反键总－E生键总测量计算:ΔH＝±nQ[问题与讨论]1化学方程式H2+Cl22HCl表明了什么变化，它能不能表明能量变化？2.化学方程式H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)

∆H＝184.6kJ/mol表明了什么变化？表明了物质的变化，不能表明能量的变化。表明了物质的变化，同时表明能量变化。归纳小结第2课时热化学方程式

燃烧热第一章化学反应的热效应第一节反应热（1）理解热化学方程式的意义,正确书写热化学方程式。（2）了解燃烧热的概念,并掌握相关计算,发展宏观辨识与微观探析的学科核心素养。（3）认识能源在生产、生活中的重要意义,形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。教学目标化学反应同时存在着物质变化和能量变化，用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢？新课导入新课导入H2

（g）+Cl2

（g）=2HCl（g）△H=-184.6kJ/mol化学方程式可以表明什么？化学反应中的物质变化上面这个书写方式可以表明什么？物质变化能量变化上述方程式就叫热化学方程式表明了1mol气态H2和1mol气态Cl2反应生成了2mol气态HCl时，放出热量184.6KJ。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)+Cl2(g)======2HCl(g)△H=－184.6

kJ/mol

点燃物质变化能量变化

热化学方程式既表明了物质变化，又表明了能量变化。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。知识精讲2.热化学方程式的书写知识精讲(1)写出符合质量守恒定律的化学方程式热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此，它可以用整数或分数表示。H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)△H＝－184.6kJ/mol①1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g)△H＝－92.3kJ/mol②显然，反应①的△H是反应②的两倍。因此，书写热化学方程式时，△H必须与方程式一一对应。同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和△H成正比。易错警示(2)注明反应物和生成物的聚集状态焓增大1g液态水1g气态水熔化蒸发1g冰H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12标明各物质的聚集状态

(s、l、g、aq)不需要标记“↓”和“↑”不用写“点燃”“加热”

等引发条件同一物质能量：气态（g）

>

液态（l）

>

固态（s）2.热化学方程式的书写H2O(g)==H2O(l)

△H=－44kJ/molH2O(l)==H2O(g)

△H=＋44kJ/mol2.热化学方程式的书写知识精讲(3)需注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其△H也不同。但中学所用△H的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。(4)用∆H表示化学反应放出或吸收的热量放热反应的∆H为“-”，吸热反应的∆H为“+”；∆H的常用单位kJ/mol（或KJ‧mol-1)用∆H必须与化学方程式一一对应。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的ΔH数值相等，符号相反

(5)根据化学计量数计算∆H值知识精讲【例1】由氢气与氧气反应生成1mol水蒸气放出241.8kJ的热量，1g水蒸气转化为液态水放出2.45kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是(

)【解析】放热反应的ΔH为“－”，C、D错误；1mol水蒸气转化为相同条件下的1mol液态水时要放出44.1kJ的热量，可求出ΔH为－285.9kJ·mol－1，B错误，故选A项。A.H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)△H＝－285.9kJ/molB.H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)△H＝－241.8kJ/molC.H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)△H＝＋285.9kJ/molD.H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)△H＝＋241.8kJ/mol12121212A习题精练【例2】沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O（l）时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/molC、CH4

(g)＋2O2

(g)＝CO2

(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/molD、1/2CH4

(g)＋O2

(g)＝1/2CO2

(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/mol

C未标状态正负号错ΔH=–445kJ/mol习题精练“五查”法判断热化学方程式正误①看方程式是否配平；②看各物质的聚集状态是否正确；③看ΔH变化的“＋”、“－”是否正确；④看反应热的单位是否为kJ·mol－1；⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。知识精讲2.热化学方程式的书写【例3】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78.65kJ的热量。【例4】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。N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)△H＝＋180kJ/molCu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s)△H＝－157.3kJ/mol习题精练思考1.在同温、同压下，比较下列反应放出热量△H的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1＝－Q1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2＝－Q2△H1

△H2B:S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1＝－Q1

S(S)+O2(g)=SO2(g)△H2＝－Q2△H1

△H2Q1

Q2放少，负少放多，负多放热吸热放少，负少放多，负多Q1

Q2<>><3.△H的大小比较

△H1

△H2C:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H

2<根据反应物的物质的量比较：物质的量越多，对于放热反应，放热越多，△H越小；对于吸热反应，吸热越多，△H越大。根据反应物或生成物的状态比较（同温同压）知识精讲1.概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成

指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。★注意事项★：(1)条件：

；(2)可燃物的用量：

；

(3)生成

的产物：

如:C→________，S→_______,H→_________，N→_________。

(4)单位：

；

(5)书写燃烧热的热化学方程式时，以

可燃物为配平标准，其余可出现分数。101

kPa1mol指定CO2(g)SO2(g)H2O

(l)N2(g)kJ/mol1mol4.燃烧热知识精讲燃烧热通常利用量热计由实验测得。例如，

25℃、101KPa时，1molH2

完全燃烧生成液态水时放出的能量为285.8kJ

的热量，这就是的燃烧热，其燃烧热化学方程式如下：

H2(g)+O2(g)H2O(l)∆H＝−285.8kJ/mol12煤、石油、天然气是当今世界重要的化石燃料。煤的主要成分是碳单质（C），石油加工产品——汽油的成分之一是辛烷（C8H18）,天然气的主要成分是甲烷（CH4）,它们燃烧的热化学方程式分别表示如下：

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1

C8H18(l)+

O2=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1252

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-125℃、101KPa时，某些物质的燃烧热参见附表Ⅰ。某些物质的燃烧热(25℃、101KPa)名称化学式（状态）△H（kJ·mol-1）石墨

C(s,石墨)-393.5金刚石C(s,金刚石)-395.0氢气

H2(g)-285.8一氧化碳

CO(g)-283.0甲烷

CH4(g)-890.3甲醇

CH3OH(l)-726.5乙烷

C2H6(g)-1559.8乙烯C2H4(g)-1411.0乙炔C2H2(g)-1299.6乙醇

C2H2OH(l)-1366.8丙烷C3H8(g)-2219.9苯C6H6(l)-3267.5【例5】下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是（

）A.

CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H1B.

S(g)+3/2O2(g)=SO3(s)△H2C.

C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H3D.

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H4C习题精练【例6】已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H＝-571.6kJ•mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H＝-2220kJ•mol-1（1）H2的燃烧热为

，C3H8的燃烧热为

;（2）2gH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为:___________

（3）现有H2和C3H8的混合气体5mol，完全燃烧时