1.1.1反应热 焓变 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第1课时

反应热焓变第一章

第一节

反应热情景导学热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。图1：盐酸与镁反应前后溶液的温度变化20℃60℃图2：化学反应吸热使烧杯与木片间的水凝结成冰【思考】如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体新知讲授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：例如：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如反应物：盐酸、NaOH溶液发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O如试管、空气等体系与环境之间存在物质交换和能量交换热量：指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。【任务一】如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?新知讲授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。反应热测量工具：量热计图1：简易量热计示意图测定原理：用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。新知讲授3、中和反应反应热的测定（1）实验原理：①反应前体系温度【思考】在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据?如何根据测得的数据计算反应热?②反应后的体系温度③体系的比热容④体系的质量通过实验测定一定量的HCl和NaOH溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cm∆t计算放出的热量，再计算生成1mol水放出的热量。Q=cm∆t新知讲授（2）实验步骤：新知讲授（3）数据处理：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）/℃129.529.532.5229.329.932.5329.429.632.629.529.629.5

3

2.9

3.1Q=cmΔt=(m1+m2)c(t2-t1)=4.18×10-3

×(50+50)×(t2-t1)kJ=0.418(t2-t1)kJ生成1molH2O放出的热量为:

Q

=

0.418(t2-t1)0.025kJ取三次测量所得温度差的平均值Δt=3℃

思考讨论【问题和讨论】在上述实验过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？措施作用实验药品用量采用碱稍过量的方法为了保证酸、碱完全中和实验装置、仪器选择内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层可以减少热量损失实验过程使用同一支温度计进行温度测量减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确实验过程使用玻璃搅拌器匀速搅拌玻璃导热慢，可以减少热量损失实验操作用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度测量的初始温度更准确将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖减少热量的损失重复实验2～3次测量的温度差更准确深度思考（1）若改用100mL0.50mol/L盐酸与100mL0.55mol/LNaOH溶液混合，所测中和热的数值是否为本实验结果的2倍？（2）实验过程中能否用浓硫酸代替盐酸；醋酸代替盐酸，或用氨水代替NaOH溶液？若代替对实验结果会造成什么影响？否；中和热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本次实验结果基本相同。不能；浓硫酸稀释放出热量，会使测得的中和热的数值偏大。弱酸、弱碱电离吸收热量，会使测得的中和热的数值偏小。

大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量，即中和热为57.3kJ/mol。请据此回答下列问题：新知讲授二、反应热与焓变内能(U):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。焓(H):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。【任务二】化学反应为什么会产生反应热?反应热:在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的“焓变”，用ΔH表示，单位kJ/mol或kJ•mol-1能量越低,物质越稳定。【注意】①焓变、焓、反应热代表的意义不同。②任何化学反应都有反应热。③物质三态之间变化的焓变不能叫反应热，反应热是化学反应的焓变。新知讲授放热反应:∆H<0，∆H为“－”吸热反应:∆H>0，∆H为“＋”从能量守恒的角度加以分析反应物反应过程焓(H)Δ

H＜0生成物反应物反应过程焓(H)Δ

H＞0生成物∆H＝∑H(生成物）－∑H(反应物）体系内能减小体系内能增加新知讲授反应热的表示【例如】在250C和101kPa下，1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出184.6kJ的热量，则该反应的反应热为:ΔH=－184.6kJ/mol在250C和101kPa下，1molC(如无特别说明，C均指石墨)与1molH20(g)反应，生成1molCO和1molH2,需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的反应热为:ΔH=+131.5kJ/mol【提醒】表示ΔH时必须带上正负号。新知讲授从化学键的角度加以分析HHClCl436kJ/mol243kJ/molHH＋＋假想的中间物质431kJ/mol431kJ/molH2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的能量变化示意图ClClHClHClΔH＝-183kJ/mol∆H＝∑E(反应物键能）－∑E(生成物键能）键能：在25℃和101kPa下，断开1mol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。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，所以物质越稳定总结提升放热反应吸热反应反应热（ΔH）ΔH<0ΔH>0总能量反应物>生成物反应物<生成物断键成键断键吸热<成键放热断键吸热>成键放热反应热的计算方法：①∆H=H(生成物）－H(反应物）②∆H＝∑E(反应物键能）－∑E(生成物键能）反应物总能量生成物总能量能量断键吸收的总能量成键释放的总能量ΔH新知讲授反应热估算键能估算能耗……给吸热反应加热；给放热反应及时转移热量；热能循环利用。研究反应热的意义热能综合利用工艺条件优化理论分析第2课时

热化学方程式燃烧热第一章

第一节

反应热情景导学对比下列2个反应式，书写时有哪些不同呢？（1）H2+Cl2

2HCl（2）H2(g)+Cl2(g)

=2HCl(g)

∆H=-184.6kJ/mol物质变化能量变化热化学方程式化学反应同时存在着物质变化和能量变化，化学反应中的物质变化可用化学方程式表示，那么用什么可以既表示物质变化又表示其能量变化呢？【任务一】化学反应产生的反应热如何表示呢？新知讲授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。表示意义:在200℃、101kPa时,1mol气态氢气与1mol气态碘蒸气完全反应生成2mol气态碘化氢,放出14.9kJ的热量。

一、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)∆H=-14.9kJ/mol200℃101kPa思考讨论1.与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？H2(g)+I2(g)======2HI(g)∆H=-14.9kJ/mol200℃101kPa①书写热化学方程式时必须注明反应时的温度和压强！②书写热化学方程式时必须注明状态！③热化学方程式中各物质前的计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，化学计量数不同时，其∆H不同。思考讨论2.已知H2燃烧的热化学方程式如下：(2)同一反应不同的热化学方程式中的焓变(ΔH)与化学计量数之间有何关系？仔细分析以上三个热化学方程式，解决以下两个问题：(1)为什么热化学方程式中必须注明各物质的状态？新知讲授1.状态不同，焓值不同，∆H也不同。2.温度、压强不同，焓值不同，∆H也不同。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。H2(g)+I2(g)======2HI(g)∆H=-14.9kJ/mol200℃101kPa思考讨论2.已知H2燃烧的热化学方程式如下：(2)同一反应不同的热化学方程式中的焓变(ΔH)与化学计量数之间有何关系？仔细分析以上三个热化学方程式，解决以下两个问题：(1)为什么热化学方程式中必须注明各物质的状态？热化学方程式中各物质前的计量数表示的物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。同一反应不同的热化学方程式中的ΔH与物质的化学计量数成正比.∆H单位为kJ/mol,其中“mol-1”的含义：不是指每摩尔反应物或生成物，而是指”每摩尔反应“。练习应用一、写出下列反应的热化学方程式：1、1molCu(S)与适量O2(g)反应生成CuO(S),放出157.3kJ的热量。2、1molCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H20(I),放出1411.0kJ的热量。3、1molC(S)与适量H20(g)反应生成COg)和H2(g),放出131.50kJ的热量。二、已知：(1)1molN2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ热量。1molO2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ热量。(3)1molNO(g)中的化学键形成时需要放出632kJ热量。请写出N2（(g)和O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式。总结提升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的值练习应用2.已知：（1）H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=akJ/mol

（2）2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(g)

ΔH2

=bkJ/mol

（3）H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(l)

ΔH3

=ckJ/mol

（4）2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(l)

ΔH4

=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是()A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0新知讲授二、燃烧热(1)概念：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。【思考】已知：25℃时，甲烷的燃烧热为890kJ/mol。请说明其含义并书写甲烷燃烧热的热化学方程式？指定产物为：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)。(2)意义：研究条件限定可燃物的量生成物不能再燃烧燃烧热的热化学方程式应以1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数(故常出现分数)。练习应用1.下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是(

)2.在101