高一化学人教版（2019）选择性必修一 1.1.1 反应热 焓变（36张）
文档属性
| 名称 | 高一化学人教版（2019）选择性必修一 1.1.1 反应热 焓变（36张） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-14 13:12:25 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。顺利将三名宇航员送入到了太空之中。
火箭推进剂
液氢-液氧
煤油-液氧
火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。
化学反应的热效应
THE THERMAL EFFECT OF A CHEMICAL REACTION
第一章
1.1.1 反应热 焓变
第一节 反应热
认识体系和环境
01
熟悉反应热
02
掌握中和反应反应热的测定
03
从微观角度认识反应热的实质
05
了解内能、焓、焓变
04
学习目标
LEARNING GOALS
光能
风能
电能
热能
在化学反过程中，物质变化的同时，一定伴随着能量变化。
“吸热” “放热”
金属与酸、燃烧、中和反应、大部分化合反应…
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…
盐酸与镁反应前
后溶液的温度变化
20 ℃
60 ℃
化学反应吸热使烧杯
与木片间的水凝结成冰
放
热
反
应
吸
热
反
应
如何定量描述？
发现问题
环境∶与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系与环境之间
存在物质交换或能量交换
体系：在热学中，体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、 NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）
认识体系和环境（以HCl溶液和NaOH溶液反应为例）
01
反应热及其测定
学习任务一
反应热
02
（1）定义：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或者从环境
吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
（2）测量工具：量热计
全自动等温量热计
简易量热计
反应热及其测定
学习任务一
中和反应热的测定
03
取一定量已知浓度的稀盐酸溶液置于保温瓶中，另一份已知浓度的稀氢氧化钠溶液于烧杯中。待酸与碱两份溶液温度恒定并相等时，将碱溶液迅速倒入保温瓶中盖紧瓶帽，并适度搅拌。由于盐酸和氢氧化钠中和反应放热而使溶液温度升高，记录此刻的温度变化。
【1】 测定原理
反应热及其测定
学习任务一
求放出的热量Q
测出温度的变化量（t2 －t1）
Q ＝ c · m ·（t2－t1）
比热容
质量
温度的变化量
中和反应热的测定
03
【2】实验装置
反应热及其测定
学习任务一
简易量热计示意图
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
(1) 反应物温度的测量
① 用量筒量取50mL 0.50mol/L监酸，打开杯盖，例入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
② 用另一个量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH的温度（数据填入下表）。
(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，将最高温度记为反应后体系的温（t2)。
(3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
【3】实验步骤
中和反应热的测定
03
【4】实验数据记录
反应热及其测定
学习任务一
（1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。
计算温度差（t2-t1），将数据填入下表。
（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热。
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
实验次数
盐酸
NaOH溶液
t1/ ℃
t2/ ℃
（t2-t1）/ ℃
1
2
3
中和反应热的测定
03
【5】实验数据处理
反应热及其测定
学习任务一
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm3，反应后生成的溶
液的比热容 c=4.18 J/（g·℃）。该实验中盐酸和NaOH反应发出的热量
为 ，中和热为 。
反应热及其测定
学习任务一
实验 序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.3 24.2
4 20.5 20.6 23.6
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成的溶液的比热容
c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算 , 该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
【解析】 四次实验(t2－t1)的值分别是 3.15、
3.1、 3.9、 3.05，
第三次数据明显偏大，故存在误差而舍去，则最终取第1、2、4组三组实验的
平均值，为3.1，将其代入公式
计算即可。
-51.8 kJ·mol-1
大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
【思考讨论】
中和反应热测定实验中产生实验误差的原因有哪些？
上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
【注意事项】
使用同一支温度计，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干
减少热量损失：量热过程中操作要快(将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒，立即盖上杯盖)；量热计杯盖上的孔不要太大，能正好使温度计和玻璃搅拌器通过即可；
操作规范、读数准确。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
注意事项
①防止热量散失的方法:
a.两个烧杯口要相平;b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸
片;c.用玻璃搅拌器搅拌,而不能用金属棒(丝)搅拌;
②加过量碱液使酸完全反应,碱过量对中和热测定没有影响;
③数据处理时,相差较大的数据可能是偶然误差引起的,应舍去。
中和反应热的测定
03
内能、焓、焓变
01
反应热 焓变
学习任务二
（1）内能（符号为 U）： 体系内物质的各种能量的总和，受温度和物质
的聚集状态等影响。能量越低,物质越稳定。
（2）焓（符号为 H）：是物质所具有的能量， 与内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1
阅读教材 P6 ，思考在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。如何描述等压条件下的反应热？
自主学习
决定因素：
反应物本身的性质 物质的状态：g > l> s
温度：T↑→H↑ 压强：P↑→H↑
反应热 焓变
学习任务二
（3）焓变：
对于一个化学反应，生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变，符号是△H。
一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件
下进行的反应，化学反应的反应热等于焓变。
△H=H（生成物）-H（反应物）。
①数学表达式：
kJ/mol（或kJ·mol-1）。
②常用单位：
反应热 焓变
学习任务二
（4）反应热和焓变的关系（从生成物和反应物的总能量角度分析）
反应热
焓变
恒压条件
热效应
放热反应 ΔH＜0
吸热反应 ΔH＞0
ΔH=生成物总能量-反应物总能量
从微观角度认识反应热的本质
02
反应热 焓变
学习任务二
H(估算)＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
原子重新组合
吸收能量 ＞ 释放能量 吸热反应
吸收能量 ＜ 释放能量 放热反应
吸收能量
放出能量
键生成
键断裂
反应物
生成物
化学反应
从微观角度认识反应热的本质
02
反应热 焓变
学习任务二
（1）以H2(g)+Cl2(g） 2HCl(g)(25℃，101kPa下）的能量变化为例，
填写下表中的空白。
反应热 焓变
学习任务二
化学键 反应中能量变化
1molA-B化学键 反应中能量变化
H-H 吸收________kJ
共吸收________kJ
Cl-Cl 吸收________kJ
H-Cl 放出________kJ 共放出________kJ
结论 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)的反应热 H=__________________
436
243
679
431
862
H = 679kJ/mol — 862kJ/mol= –183kJ/mol
（2）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。
—183kJ.mol-1
反应热 焓变
学习任务二
归纳与整理：
ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能
从焓变角度看：
从物质能量角度看：
从键能角度看：
反应热 焓变
学习任务二
归纳与整理：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
石墨更稳定
物质能量、键能与稳定性的关系：
1.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
2.物质能量越低，物质越稳定
金刚石
石墨
已知 C（石墨，s）= C（金刚石，s）ΔH = +1.9kj/mol
判断石墨、金刚石哪个更稳定？
例题1：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
②1molC与 1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2 ，需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的△H= 。
_____________________
﹣184.6kJ/mol
+131.5kJ/mol
①1molH2 与 1molCl2 反应生成2molHCl释放出184.6kJ的热量，则该反应的△H= 。
_____________________
例题2：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
例题3：
反应 A+B= C (ΔH<0)分两步进行:
①A+B→ X (ΔH>0) ； ②X→C (ΔH<0)。
下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( )
B
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
例题4：
反应热 焓变
学习任务二
说法中正确的是( )
A. 过程N2(g) 2N(g)放出能量
B. 过程N (g) +3F(g) NF3放出能量
NF吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，
仍可能发生化学反应
C
C. 反应N2 (g) +3F2(g) 2NF3 (g)的 ＞0
H
反应热 焓变
学习任务二
反应热 焓变
学习任务二
CH4
H2S
CH4
Fe2S3, H2O
CO，H2
CH4（10%）
H2O(g)
CO，H2
N2
H2O(g)
CO2，H2
N2
N2，H2
KHCO3
N2，H2
NH3
NH3
CO2
S(硫)
空气
二次转化
一次转化
合成
K2CO3(aq)
Fe(OH)3
O2
脱硫
接下行左端
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
思考: 研究反应热的意义
CH4(g) + H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) H ＞0
反应吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。
反应放热。如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。
H ＜ 0
选择适宜的反应条件
研究化学反应的可行性
反应热 焓变
学习任务二
课堂小结
课堂小结
第一章
感谢观看
第一章
2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。顺利将三名宇航员送入到了太空之中。
火箭推进剂
液氢-液氧
煤油-液氧
火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。
化学反应的热效应
THE THERMAL EFFECT OF A CHEMICAL REACTION
第一章
1.1.1 反应热 焓变
第一节 反应热
认识体系和环境
01
熟悉反应热
02
掌握中和反应反应热的测定
03
从微观角度认识反应热的实质
05
了解内能、焓、焓变
04
学习目标
LEARNING GOALS
光能
风能
电能
热能
在化学反过程中，物质变化的同时，一定伴随着能量变化。
“吸热” “放热”
金属与酸、燃烧、中和反应、大部分化合反应…
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…
盐酸与镁反应前
后溶液的温度变化
20 ℃
60 ℃
化学反应吸热使烧杯
与木片间的水凝结成冰
放
热
反
应
吸
热
反
应
如何定量描述？
发现问题
环境∶与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系与环境之间
存在物质交换或能量交换
体系：在热学中，体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、 NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）
认识体系和环境（以HCl溶液和NaOH溶液反应为例）
01
反应热及其测定
学习任务一
反应热
02
（1）定义：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或者从环境
吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
（2）测量工具：量热计
全自动等温量热计
简易量热计
反应热及其测定
学习任务一
中和反应热的测定
03
取一定量已知浓度的稀盐酸溶液置于保温瓶中，另一份已知浓度的稀氢氧化钠溶液于烧杯中。待酸与碱两份溶液温度恒定并相等时，将碱溶液迅速倒入保温瓶中盖紧瓶帽，并适度搅拌。由于盐酸和氢氧化钠中和反应放热而使溶液温度升高，记录此刻的温度变化。
【1】 测定原理
反应热及其测定
学习任务一
求放出的热量Q
测出温度的变化量（t2 －t1）
Q ＝ c · m ·（t2－t1）
比热容
质量
温度的变化量
中和反应热的测定
03
【2】实验装置
反应热及其测定
学习任务一
简易量热计示意图
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
(1) 反应物温度的测量
① 用量筒量取50mL 0.50mol/L监酸，打开杯盖，例入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
② 用另一个量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH的温度（数据填入下表）。
(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，将最高温度记为反应后体系的温（t2)。
(3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
【3】实验步骤
中和反应热的测定
03
【4】实验数据记录
反应热及其测定
学习任务一
（1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。
计算温度差（t2-t1），将数据填入下表。
（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热。
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
实验次数
盐酸
NaOH溶液
t1/ ℃
t2/ ℃
（t2-t1）/ ℃
1
2
3
中和反应热的测定
03
【5】实验数据处理
反应热及其测定
学习任务一
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm3，反应后生成的溶
液的比热容 c=4.18 J/（g·℃）。该实验中盐酸和NaOH反应发出的热量
为 ，中和热为 。
反应热及其测定
学习任务一
实验 序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.3 24.2
4 20.5 20.6 23.6
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成的溶液的比热容
c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算 , 该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
【解析】 四次实验(t2－t1)的值分别是 3.15、
3.1、 3.9、 3.05，
第三次数据明显偏大，故存在误差而舍去，则最终取第1、2、4组三组实验的
平均值，为3.1，将其代入公式
计算即可。
-51.8 kJ·mol-1
大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
【思考讨论】
中和反应热测定实验中产生实验误差的原因有哪些？
上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
【注意事项】
使用同一支温度计，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干
减少热量损失：量热过程中操作要快(将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒，立即盖上杯盖)；量热计杯盖上的孔不要太大，能正好使温度计和玻璃搅拌器通过即可；
操作规范、读数准确。
中和反应热的测定
03
反应热及其测定
学习任务一
注意事项
①防止热量散失的方法:
a.两个烧杯口要相平;b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸
片;c.用玻璃搅拌器搅拌,而不能用金属棒(丝)搅拌;
②加过量碱液使酸完全反应,碱过量对中和热测定没有影响;
③数据处理时,相差较大的数据可能是偶然误差引起的,应舍去。
中和反应热的测定
03
内能、焓、焓变
01
反应热 焓变
学习任务二
（1）内能（符号为 U）： 体系内物质的各种能量的总和，受温度和物质
的聚集状态等影响。能量越低,物质越稳定。
（2）焓（符号为 H）：是物质所具有的能量， 与内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1
阅读教材 P6 ，思考在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。如何描述等压条件下的反应热？
自主学习
决定因素：
反应物本身的性质 物质的状态：g > l> s
温度：T↑→H↑ 压强：P↑→H↑
反应热 焓变
学习任务二
（3）焓变：
对于一个化学反应，生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变，符号是△H。
一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件
下进行的反应，化学反应的反应热等于焓变。
△H=H（生成物）-H（反应物）。
①数学表达式：
kJ/mol（或kJ·mol-1）。
②常用单位：
反应热 焓变
学习任务二
（4）反应热和焓变的关系（从生成物和反应物的总能量角度分析）
反应热
焓变
恒压条件
热效应
放热反应 ΔH＜0
吸热反应 ΔH＞0
ΔH=生成物总能量-反应物总能量
从微观角度认识反应热的本质
02
反应热 焓变
学习任务二
H(估算)＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
原子重新组合
吸收能量 ＞ 释放能量 吸热反应
吸收能量 ＜ 释放能量 放热反应
吸收能量
放出能量
键生成
键断裂
反应物
生成物
化学反应
从微观角度认识反应热的本质
02
反应热 焓变
学习任务二
（1）以H2(g)+Cl2(g） 2HCl(g)(25℃，101kPa下）的能量变化为例，
填写下表中的空白。
反应热 焓变
学习任务二
化学键 反应中能量变化
1molA-B化学键 反应中能量变化
H-H 吸收________kJ
共吸收________kJ
Cl-Cl 吸收________kJ
H-Cl 放出________kJ 共放出________kJ
结论 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)的反应热 H=__________________
436
243
679
431
862
H = 679kJ/mol — 862kJ/mol= –183kJ/mol
（2）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。
—183kJ.mol-1
反应热 焓变
学习任务二
归纳与整理：
ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能
从焓变角度看：
从物质能量角度看：
从键能角度看：
反应热 焓变
学习任务二
归纳与整理：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
石墨更稳定
物质能量、键能与稳定性的关系：
1.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
2.物质能量越低，物质越稳定
金刚石
石墨
已知 C（石墨，s）= C（金刚石，s）ΔH = +1.9kj/mol
判断石墨、金刚石哪个更稳定？
例题1：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
②1molC与 1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2 ，需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的△H= 。
_____________________
﹣184.6kJ/mol
+131.5kJ/mol
①1molH2 与 1molCl2 反应生成2molHCl释放出184.6kJ的热量，则该反应的△H= 。
_____________________
例题2：
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
例题3：
反应 A+B= C (ΔH<0)分两步进行:
①A+B→ X (ΔH>0) ； ②X→C (ΔH<0)。
下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( )
B
反应热 焓变
学习任务二
金刚石
石墨
例题4：
反应热 焓变
学习任务二
说法中正确的是( )
A. 过程N2(g) 2N(g)放出能量
B. 过程N (g) +3F(g) NF3放出能量
NF吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，
仍可能发生化学反应
C
C. 反应N2 (g) +3F2(g) 2NF3 (g)的 ＞0
H
反应热 焓变
学习任务二
反应热 焓变
学习任务二
CH4
H2S
CH4
Fe2S3, H2O
CO，H2
CH4（10%）
H2O(g)
CO，H2
N2
H2O(g)
CO2，H2
N2
N2，H2
KHCO3
N2，H2
NH3
NH3
CO2
S(硫)
空气
二次转化
一次转化
合成
K2CO3(aq)
Fe(OH)3
O2
脱硫
接下行左端
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
思考: 研究反应热的意义
CH4(g) + H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) H ＞0
反应吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。
反应放热。如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。
H ＜ 0
选择适宜的反应条件
研究化学反应的可行性
反应热 焓变
学习任务二
课堂小结
课堂小结
第一章
感谢观看
第一章