化学人教版（2019）选择性必修1 1.1.1反应热 焓变（共31张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 1.1.1反应热 焓变（共31张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 549.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 08:41:56 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第1课时 反应热 焓变
1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。
2.能从宏观和微观的角度正确认识和判断放热反应和吸热反应。
3.正确理解反应热和焓变的概念。
本节核心素养发展目标
一、反应热及其测定
1.体系与环境
以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例，我们将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应 (又称 )，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作 。
2.反应热
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是 。
在等温条件下，化学反应体系向环境 或从环境 的热量，称为化学反应的热效应，简称 。
体系
系统
环境
热量
释放
吸收
反应热
3.实验探究——中和反应反应热的测定
(1)测定原理
环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。Q＝ 。
(2)实验装置
cmΔt
温度计
玻璃
搅拌器
(3)实验步骤及注意事项
①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
②反应后体系的温度： 混合并 记录 温度。
③重复操作两次，取温度差的 作为计算依据。
迅速
搅拌
最高
平均值
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)/℃
1 25.0 25.2 _____ 28.5 ____
2 24.9 25.1 _____ 28.3 ____
3 25.6 25.4 _____ 29.0 ____
(4)数据处理
某小组用50 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行实验。
25.1
3.4
3.3
25.0
25.5
3.5
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈
kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为 ＝ ＝ 。
1.42
56.8 kJ
特别提醒 大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
(1)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量为57.3 kJ( )
(2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关( )
(3)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好
( )
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯( )
(5)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度( )
×
×
×
×
正误判断
×
(1)为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液。
(2)测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干。
(3)酸碱溶液一次迅速混合。
易错注意
1.若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？
深度思考
提示 无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。
2.用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
提示 浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大。
练习1.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________。
(2)隔热层的作用是_________________________。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是_____(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次少量倒入
c.一次迅速倒入
(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
玻璃搅拌器
减少实验过程中的热量损失
c
偏小
实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度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
(5)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，某学生的实验记录数据如下：
20.05
20.3
20.3
20.55
完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1 mol水时放出的热量为______ kJ(结果保留一位小数)。
51.8
返回
解析 四次实验(t2－t1)的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次明显偏大，舍弃，则最终温度差平均值为第1、2、4组实验的温度差之和除以3，为3.1，平均值代入公式 计算即可。
二、反应热与焓变
1.化学反应的实质和特征
2.宏观角度认识反应热
(1)内能
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)焓与焓变
H
生成物
反应物
注意 等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。
kJ·mol－1
kJ/mol
(3)ΔH与吸热反应和放热反应
①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为 ，即ΔH 0。
②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为 ，即ΔH 0。
负值
<
正值
>
<
>
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
3.微观角度理解反应热
(1)以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
化学键 反应中能量变化
断裂或形成1 mol 化学键的能量变化 断裂或形成化学
键的总能量变化
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 ΔH＝______________
由图可知：
436
243
679
431
862
－183 kJ·mol－1
化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示：
其中，E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量，E2可看作生成物形成化学键放出的总能量，E1与E2的差值表示 。上述反应过程表示该反应为 反应。
反应热
放热
(2)焓变计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)
(3)常见的吸热反应和放热反应
①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化( )
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化( )
(3)伴有能量变化的一定是化学反应( )
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应( )
(5)在一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热，ΔH为负值( )
(6)浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应( )
(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定( )
×
√
×
×
正误判断
√
×
√
(1)吸热反应和放热反应均为化学变化。
(2)吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系，需要加热的反应也可能是放热反应。
(3)一般来说，物质具有的能量越低，物质越稳定；物质内的总键能越大，物质越稳定。
注意
1.在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：
①化石燃料燃烧 ②强酸、强碱的中和反应 ③用C和H2O在高温下制水煤气 ④锌和盐酸反应制氢气 ⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气 ⑥煅烧石灰石
其中焓变为负值的有________，焓变为正值的有________。
深度思考
①②④
③⑤⑥
2.化学反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的能量变化如图所示：
已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量，试回答下列问题：
(1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为______ kJ。
(3)该反应的反应热ΔH＝______________。
放热
436
－92 kJ·mol－1
练习1.下列说法正确的是
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C.化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
ΔH为负值
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
√
解析 吸热反应一般使周围环境的温度降低，A项错误；
放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；
铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。
练习2.化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该反应每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量
B.反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B放出a kJ能量
√
解析 根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ热量，A、C项错误；
根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B项正确；
化学键断裂吸收能量，D项错误。
一、反应热及其测定
(1)体系与环境的概念；
(2)反应热的概念；
(3)中和热的概念和中和热的测定及注意事项（重点）。
二、反应热与焓变
(1)焓和焓变的概念、单位，焓变与反应热的关系；
(2)ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。
(3)焓变的计算方式（宏观和微观）
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。
(4)常见的吸热反应和放热反应
课堂小结
返回
第1课时 反应热 焓变
1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。
2.能从宏观和微观的角度正确认识和判断放热反应和吸热反应。
3.正确理解反应热和焓变的概念。
本节核心素养发展目标
一、反应热及其测定
1.体系与环境
以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例，我们将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应 (又称 )，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作 。
2.反应热
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是 。
在等温条件下，化学反应体系向环境 或从环境 的热量，称为化学反应的热效应，简称 。
体系
系统
环境
热量
释放
吸收
反应热
3.实验探究——中和反应反应热的测定
(1)测定原理
环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。Q＝ 。
(2)实验装置
cmΔt
温度计
玻璃
搅拌器
(3)实验步骤及注意事项
①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
②反应后体系的温度： 混合并 记录 温度。
③重复操作两次，取温度差的 作为计算依据。
迅速
搅拌
最高
平均值
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)/℃
1 25.0 25.2 _____ 28.5 ____
2 24.9 25.1 _____ 28.3 ____
3 25.6 25.4 _____ 29.0 ____
(4)数据处理
某小组用50 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行实验。
25.1
3.4
3.3
25.0
25.5
3.5
设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈
kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为 ＝ ＝ 。
1.42
56.8 kJ
特别提醒 大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
(1)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量为57.3 kJ( )
(2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关( )
(3)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好
( )
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯( )
(5)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度( )
×
×
×
×
正误判断
×
(1)为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液。
(2)测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干。
(3)酸碱溶液一次迅速混合。
易错注意
1.若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？
深度思考
提示 无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。
2.用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
提示 浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大。
练习1.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________。
(2)隔热层的作用是_________________________。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是_____(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次少量倒入
c.一次迅速倒入
(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
玻璃搅拌器
减少实验过程中的热量损失
c
偏小
实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度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
(5)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，某学生的实验记录数据如下：
20.05
20.3
20.3
20.55
完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1 mol水时放出的热量为______ kJ(结果保留一位小数)。
51.8
返回
解析 四次实验(t2－t1)的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次明显偏大，舍弃，则最终温度差平均值为第1、2、4组实验的温度差之和除以3，为3.1，平均值代入公式 计算即可。
二、反应热与焓变
1.化学反应的实质和特征
2.宏观角度认识反应热
(1)内能
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)焓与焓变
H
生成物
反应物
注意 等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。
kJ·mol－1
kJ/mol
(3)ΔH与吸热反应和放热反应
①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为 ，即ΔH 0。
②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为 ，即ΔH 0。
负值
<
正值
>
<
>
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
3.微观角度理解反应热
(1)以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
化学键 反应中能量变化
断裂或形成1 mol 化学键的能量变化 断裂或形成化学
键的总能量变化
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 ΔH＝______________
由图可知：
436
243
679
431
862
－183 kJ·mol－1
化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示：
其中，E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量，E2可看作生成物形成化学键放出的总能量，E1与E2的差值表示 。上述反应过程表示该反应为 反应。
反应热
放热
(2)焓变计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)
(3)常见的吸热反应和放热反应
①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化( )
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化( )
(3)伴有能量变化的一定是化学反应( )
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应( )
(5)在一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热，ΔH为负值( )
(6)浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应( )
(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定( )
×
√
×
×
正误判断
√
×
√
(1)吸热反应和放热反应均为化学变化。
(2)吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系，需要加热的反应也可能是放热反应。
(3)一般来说，物质具有的能量越低，物质越稳定；物质内的总键能越大，物质越稳定。
注意
1.在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：
①化石燃料燃烧 ②强酸、强碱的中和反应 ③用C和H2O在高温下制水煤气 ④锌和盐酸反应制氢气 ⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气 ⑥煅烧石灰石
其中焓变为负值的有________，焓变为正值的有________。
深度思考
①②④
③⑤⑥
2.化学反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的能量变化如图所示：
已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量，试回答下列问题：
(1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为______ kJ。
(3)该反应的反应热ΔH＝______________。
放热
436
－92 kJ·mol－1
练习1.下列说法正确的是
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C.化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
ΔH为负值
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
√
解析 吸热反应一般使周围环境的温度降低，A项错误；
放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；
铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。
练习2.化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该反应每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量
B.反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B放出a kJ能量
√
解析 根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ热量，A、C项错误；
根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B项正确；
化学键断裂吸收能量，D项错误。
一、反应热及其测定
(1)体系与环境的概念；
(2)反应热的概念；
(3)中和热的概念和中和热的测定及注意事项（重点）。
二、反应热与焓变
(1)焓和焓变的概念、单位，焓变与反应热的关系；
(2)ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。
(3)焓变的计算方式（宏观和微观）
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。
(4)常见的吸热反应和放热反应
课堂小结
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