人教版（2019）选择性必修第一册 1.1.1 反应热 焓变 课件（共30张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修第一册 1.1.1 反应热 焓变 课件（共30张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-29 21:29:24 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第一课时 反应热 焓变
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
液氢-液氧
煤油-液氧
全球首款应用煤基航天煤油飞行的运载火箭。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。
如何定量计算充多少液氢才能助推火箭升空？
吸热反应和放热反应
问题导学
有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④铝热反应
⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧
⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)，
属于吸热反应的是__________。
③④⑥⑦⑧
①②⑤
复习与巩固：反应热及相关概念
吸热反应和放热反应
归纳总结
常见的放热反应 常见的吸热反应
活泼金属与水或酸的反应、 酸碱中和反应、 燃烧反应、 多数化合反应 Na2CO3 + HCl 多数的分解反应、
氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、
水煤气的生成反应、
炭与CO2生成CO
NaHCO3 + HCl
体系
环境
热量
被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。
任务一 思考如何定量描述化学反应中的热效应
体系与环境
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。
反应前后体系的温度相等
如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量
方法：通过量热计直接测定
实例：中和热的测定
问题讨论
一、反应热的定义
中和热: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，放出的热量.
热容和比热
在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高1 ℃时所吸收的热量称为该物质的热容，其单位为J·℃-1。
纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热,符号为c。比热的单位为J·℃-1·g-1。常温下，液态水的比热为4.18 J·℃-1·g-1 。
资料卡片
二、中和反应反应热的测定
测定原理
反应热计算公式 Q ＝ m c Δt
中和反应放出的热量
反应混合液的质量
反应混合液的比热容
反应前后溶液温度的差值
2. 实验装置
环境温度不变
作用
1.为什么要保温？
2.为什么不用普通玻璃棒？
3.玻璃搅拌器如何搅拌？
3. 实验操作步骤
(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：
迅速混合并搅拌，记录最高温度。
(3)重复操作两次
取温度差的平均值作为计算依据。
二、中和反应反应热的测定
1.为什么采用碱稍过量的方法？
2.能不能用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？
3. 量取盐酸后的量筒能否直接量取NaOH溶液？
4.一支温度计能否测完酸后直接测量碱的温度？如何操作？
5.为什么将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？
6.能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
思考交流
因碱会吸收空气中的CO2，为保证0.025mol盐酸完全被中和
不能。金属易导热，会造成热损
不能，反应放热，使起始温度偏高，而反应后温度偏低
不能，残留的酸会与碱反应，造成热损。
必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测
减少热损
不能，迅速操作，减少热损
二、中和反应反应热的测定
n酸=0.025mol
n碱=0.0275mol
0.00418x(50+50)x(t2－t1)=0.418（t2－t1）kJ
0.418（t2－t1）/0.025 kJ·mol-1
二、中和反应反应热的测定
4. 数据处理
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。
特别提醒
(1)本次实验测得数据小于57.3 kJ·mol－1，试分析产生误差可能的原因。
①量取溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL；
②量热计保温效果不好；
③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；
④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
思考交流
中和反应反应热的测定
思考交流
(2)若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？
否；中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O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。
(3)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？
浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。
中和反应反应热的测定
常见的量热计
保温杯式量热计
三、反应热与焓变
化学反应中为什么会有反应热？
产生
反应热
体系内能改变
焓(H)
与之有关的物理量
焓变(ΔH)
等压条件下
U
问题导入
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
1. 焓和焓变
内能：体系内物质的各种能量的总和， 符号U。
焓(H)：与内能有关的物理量， 用符号H表示。
焓变： ΔH＝H生成物－H反应物 单位：kJ/mol或kJ·mol－1。
反应热：中学阶段认为，等压条件下化学反应的反应热等于反应的焓变
三、反应热与焓变
焓、焓变与放热反应、吸热反应的关系
放热反应
ΔH <0
焓(H)
反应物
生成物
吸热反应
ΔH >0
焓(H)
生成物
反应物
ΔH＝H生成物－H反应物
2. 反应热产生的原因分析
(1)从反应体系始末状态的能量视角分析
三、反应热与焓变
436 kJ/mol
H
H
H
H
键断裂,吸收能量
键形成,释放能量
436 kJ/mol
键能：在25 ℃和101 kPa下，断开1 mol 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。
微观分析
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
能量
H2＝ 436 kJ/mol
H2(g)
2H(g)
H1＝+436 kJ/mol
微观分析
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H＝？
吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ
释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ
H＝ 183 kJ/mol
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
通常：ΔH＝H生成物－H反应物=E反应物总键能-E生成物总键能
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。
H＝ 183 kJ/mol
键能估算
实验测得
H＝ 184.6 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H＝ ？
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
思考交流
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示，
回答下列问题。
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：___________________；
b：____________________；
c：_______。
旧键断裂吸收的能量
新键形成放出的能量
反应热
(2)该反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH____(填“>”或“<”)0。
放热
<
三、反应热与焓变
已知：25℃，101KPa下键能：H-H:436KJ·mol-1 氧氧键:496KJ·mol-1
H-O:463KJ·mol-1 求2H2(g)+02(g)=2H2O(g) △H=_______
助推某火箭升空，其中一段路程需要氢气提供4.84×1010 KJ的能量，请问大约需要多少摩尔氢气？
-484kJ/mol
任务三 研究反应热的意义
1.0×108 mol
小 结
定量计算燃料使用量
1.下列变化为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ/mol
B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
D
达标检测
2.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，已知以下键能(kJ/mol):P－P：198，P－O：360，O＝O：498则反应P4(白磷)＋3O2＝P4O6的反应热△H为( )A．－1638kJ/mol白磷P4O6B．＋1638kJ/molC．－126kJ/molD．＋126kJ/molA达标检测3.在中和反应反应热测定的实验中，下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B.为准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液混合测得ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D.该实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等
√
不需要酒精灯
温度计水银球测烧杯内溶液的温度，不能接触烧杯底部
还生成BaSO4沉淀，使所测反应热的数值偏大
4.正误判断
(1)ΔH的单位采用kJ·mol－1时，表示1 mol反应的焓变
(2)NaOH溶液与稀H2SO4反应的ΔH>0
(3)一个化学反应，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
ΔH<0
(4)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定
√
×
√
√
5.已知在25 ℃、101 kPa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是
A.H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时放出热量
B.甲、乙、丙中物质所具有的总能量：乙>甲>丙
C.H2(g)具有的能量高于H2O(g)具有的能量
D.乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
√
分解吸热
甲→乙吸收685 kJ能量，乙>甲
乙→丙释放930 kJ能量，乙>丙
无法比较
等量的H2O(g)具有的能量高于H2O(l)，乙→丙若生成液态水，放出的能量大于930 kJ
6.已知拆开 1 mol H H键、1 mol N H键、1 mol N N键所需能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？
＝ 946 kJ/mol + 3×436 kJ/mol 6×391 kJ/mol
＝ 92 kJ/mol
H(估算) ＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) H＝
第一课时 反应热 焓变
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
液氢-液氧
煤油-液氧
全球首款应用煤基航天煤油飞行的运载火箭。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。
如何定量计算充多少液氢才能助推火箭升空？
吸热反应和放热反应
问题导学
有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④铝热反应
⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧
⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)，
属于吸热反应的是__________。
③④⑥⑦⑧
①②⑤
复习与巩固：反应热及相关概念
吸热反应和放热反应
归纳总结
常见的放热反应 常见的吸热反应
活泼金属与水或酸的反应、 酸碱中和反应、 燃烧反应、 多数化合反应 Na2CO3 + HCl 多数的分解反应、
氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、
水煤气的生成反应、
炭与CO2生成CO
NaHCO3 + HCl
体系
环境
热量
被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。
任务一 思考如何定量描述化学反应中的热效应
体系与环境
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。
反应前后体系的温度相等
如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量
方法：通过量热计直接测定
实例：中和热的测定
问题讨论
一、反应热的定义
中和热: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，放出的热量.
热容和比热
在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高1 ℃时所吸收的热量称为该物质的热容，其单位为J·℃-1。
纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热,符号为c。比热的单位为J·℃-1·g-1。常温下，液态水的比热为4.18 J·℃-1·g-1 。
资料卡片
二、中和反应反应热的测定
测定原理
反应热计算公式 Q ＝ m c Δt
中和反应放出的热量
反应混合液的质量
反应混合液的比热容
反应前后溶液温度的差值
2. 实验装置
环境温度不变
作用
1.为什么要保温？
2.为什么不用普通玻璃棒？
3.玻璃搅拌器如何搅拌？
3. 实验操作步骤
(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：
迅速混合并搅拌，记录最高温度。
(3)重复操作两次
取温度差的平均值作为计算依据。
二、中和反应反应热的测定
1.为什么采用碱稍过量的方法？
2.能不能用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？
3. 量取盐酸后的量筒能否直接量取NaOH溶液？
4.一支温度计能否测完酸后直接测量碱的温度？如何操作？
5.为什么将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？
6.能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
思考交流
因碱会吸收空气中的CO2，为保证0.025mol盐酸完全被中和
不能。金属易导热，会造成热损
不能，反应放热，使起始温度偏高，而反应后温度偏低
不能，残留的酸会与碱反应，造成热损。
必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测
减少热损
不能，迅速操作，减少热损
二、中和反应反应热的测定
n酸=0.025mol
n碱=0.0275mol
0.00418x(50+50)x(t2－t1)=0.418（t2－t1）kJ
0.418（t2－t1）/0.025 kJ·mol-1
二、中和反应反应热的测定
4. 数据处理
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。
特别提醒
(1)本次实验测得数据小于57.3 kJ·mol－1，试分析产生误差可能的原因。
①量取溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL；
②量热计保温效果不好；
③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；
④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
思考交流
中和反应反应热的测定
思考交流
(2)若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？
否；中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O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。
(3)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？
浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。
中和反应反应热的测定
常见的量热计
保温杯式量热计
三、反应热与焓变
化学反应中为什么会有反应热？
产生
反应热
体系内能改变
焓(H)
与之有关的物理量
焓变(ΔH)
等压条件下
U
问题导入
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
1. 焓和焓变
内能：体系内物质的各种能量的总和， 符号U。
焓(H)：与内能有关的物理量， 用符号H表示。
焓变： ΔH＝H生成物－H反应物 单位：kJ/mol或kJ·mol－1。
反应热：中学阶段认为，等压条件下化学反应的反应热等于反应的焓变
三、反应热与焓变
焓、焓变与放热反应、吸热反应的关系
放热反应
ΔH <0
焓(H)
反应物
生成物
吸热反应
ΔH >0
焓(H)
生成物
反应物
ΔH＝H生成物－H反应物
2. 反应热产生的原因分析
(1)从反应体系始末状态的能量视角分析
三、反应热与焓变
436 kJ/mol
H
H
H
H
键断裂,吸收能量
键形成,释放能量
436 kJ/mol
键能：在25 ℃和101 kPa下，断开1 mol 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。
微观分析
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
能量
H2＝ 436 kJ/mol
H2(g)
2H(g)
H1＝+436 kJ/mol
微观分析
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H＝？
吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ
释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ
H＝ 183 kJ/mol
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
通常：ΔH＝H生成物－H反应物=E反应物总键能-E生成物总键能
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。
H＝ 183 kJ/mol
键能估算
实验测得
H＝ 184.6 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H＝ ？
任务二 探究化学反应热效应产生的本质原因
思考交流
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示，
回答下列问题。
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：___________________；
b：____________________；
c：_______。
旧键断裂吸收的能量
新键形成放出的能量
反应热
(2)该反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH____(填“>”或“<”)0。
放热
<
三、反应热与焓变
已知：25℃，101KPa下键能：H-H:436KJ·mol-1 氧氧键:496KJ·mol-1
H-O:463KJ·mol-1 求2H2(g)+02(g)=2H2O(g) △H=_______
助推某火箭升空，其中一段路程需要氢气提供4.84×1010 KJ的能量，请问大约需要多少摩尔氢气？
-484kJ/mol
任务三 研究反应热的意义
1.0×108 mol
小 结
定量计算燃料使用量
1.下列变化为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ/mol
B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
D
达标检测
2.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，已知以下键能(kJ/mol):P－P：198，P－O：360，O＝O：498则反应P4(白磷)＋3O2＝P4O6的反应热△H为( )A．－1638kJ/mol白磷P4O6B．＋1638kJ/molC．－126kJ/molD．＋126kJ/molA达标检测3.在中和反应反应热测定的实验中，下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B.为准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液混合测得ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D.该实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等
√
不需要酒精灯
温度计水银球测烧杯内溶液的温度，不能接触烧杯底部
还生成BaSO4沉淀，使所测反应热的数值偏大
4.正误判断
(1)ΔH的单位采用kJ·mol－1时，表示1 mol反应的焓变
(2)NaOH溶液与稀H2SO4反应的ΔH>0
(3)一个化学反应，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
ΔH<0
(4)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定
√
×
√
√
5.已知在25 ℃、101 kPa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是
A.H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时放出热量
B.甲、乙、丙中物质所具有的总能量：乙>甲>丙
C.H2(g)具有的能量高于H2O(g)具有的能量
D.乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
√
分解吸热
甲→乙吸收685 kJ能量，乙>甲
乙→丙释放930 kJ能量，乙>丙
无法比较
等量的H2O(g)具有的能量高于H2O(l)，乙→丙若生成液态水，放出的能量大于930 kJ
6.已知拆开 1 mol H H键、1 mol N H键、1 mol N N键所需能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？
＝ 946 kJ/mol + 3×436 kJ/mol 6×391 kJ/mol
＝ 92 kJ/mol
H(估算) ＝∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) H＝