(共10张PPT)
燃烧热与热化学方程式
第一章 化学反应的热效应
第1节 反应热
一、提出任务，引出概念
二、分组讨论，完成表征
在 101 kPa 时， 1 mol 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，单位是kJ/mol。
指可燃物中的碳元素变为CO2(g)，氢元素变为 H2O(l)，硫元素变为 SO2(g)，氮元素变为N2(g) 等。
请设计既能表示物质转化又能表示能量变化的化学方程式来对车用燃料进行综合评价。
实验测得在25℃、101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水时放出热量为285.8kJ，请以氢气的燃烧反应为例，尝试书写既能表示物质转化又能表示能量变化的化学方程式。
资料1：水的聚集状态变化时的焓变示意图
资料2：铁和水蒸气反应的化学方程式：
3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
高温
二、分组讨论，完成表征
O2+2H2 2H2O（l） ΔH =-571.6kJ/mol
点燃
O2（g）+2H2（g） 2H2O（l） ΔH =-571.6
点燃
O2（g）+2H2（g） 2H2O（l） ΔH =571.6kJ/mol
点燃
O2（g）+2H2（g） 2H2O（l） ΔH =-571.6kJ/mol
（1）有关物质条件：需注明反应时的温度和压强，因为反应时温度和压强不同，ΔH也不同（若为25℃、101kPa时可省略）
（2）有关化学计量数：化学计量数不表示分子数，仅表示物质的量（可以是整数，也可以是分数），但是ΔH必须与化学方程式中的化学计量数一一对应。
单位未注明
物质状态不全
未标记“-”
还可以怎么写？
二、分组讨论，完成表征
25℃、101kPa时某些物质燃烧热数据如下，请书写能表示不同汽车燃料所含成分燃烧热的热化学方程式。
煤气 汽油 乙醇汽油
含有成分 CO（g） C8H18（l） C2H5OH（l）
燃烧热ΔH/（kJ/mol） -283.0 -5518 -1366.8
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-283.0kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =-5518kJ/mol
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH =-1366.8kJ/mol
三、综合评价，完成任务
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-283.0kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =-5518kJ/mol
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH =-1366.8kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8kJ/mol
请利用热化学方程式对如煤气、汽油、乙醇汽油和氢气等不同汽车燃料从来源、使用、影响三个角度进行综合评价。
25℃、101kPa时某些物质燃烧热数据如下，请书写能表示不同汽车燃料所含成分燃烧热的热化学方程式。
资料：为了使热量比较更加直观，相同质量的汽车燃料燃烧时所释放的热量数值如下：
1kg煤气完全燃烧释放41900kJ热量
1kg汽油完全燃烧生成液态水释放46100kJ热量
1kg乙醇完全燃烧生成液态水释放30200kJ热量
1kg氢气完全燃烧生成液态水释放142900kJ热量。
三、综合评价，完成任务
燃料 来源 使用 影响
煤气 制备较复杂，运输不便 单位质量释放热量较多，能效不错
汽油 石油产品，运输方便 能效较高 汽车为期对环境污染较重
乙醇 利用可再生能源，来源广泛 能效比汽油低 污染比汽油少
氢气 成本昂贵 单位质量释放热量最多，但使用过程存在安全隐患 产物对环境污染最小
三、综合评价，完成任务
我国不同历史使其汽车内燃机燃料变化
建国初期
1960年后
2000年后
煤气燃料
汽油燃料
乙醇汽油燃料
请总结我国不同历史时期汽车燃料的发展规律。
建国初期汽油短缺，使用煤气替代，更多关注燃料成本和使用性能问题；
油田相继发现后，开始使用更易获得且性能更加优异的汽油；
随着时代发展，燃油汽车污染问题逐渐凸显，社会对节约资源、保护环境的可持续发展意识提升，乙醇汽油进入人们的生活；
为进一步达到碳达峰和碳中和的目标，大力开发氢能源汽车。
三、综合评价，完成任务
内燃机高温环境会导致NO的产生，氢气内燃机也同样有氮氧化物尾气的产生。如何解决这一问题？
课堂小结
燃烧热与热化学方程式
一、燃烧热：在 101 kPa 时， 1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
单位：kJ/mol
符号：ΔH
物质的量：1mol
条件：101kPa
产物：指可燃物中的碳元素变为CO2(g)，氢元素变为 H2O(l)，硫元素变为 SO2(g)，氮元素变为N2(g) 等。
二、热化学方程式
聚集状态、温度和压强、化学计量数与ΔH有关(共8张PPT)
反应热与焓变
第一章 化学反应的热效应
第1节 反应热
一、提出问题，引出概念
如何理论计算获得燃烧反应的反应热数据呢？
内能（符号为U）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。
焓（符号为H）是等压条件下的反应热。
请尝试绘制放热反应和吸热反应中焓的变化示意图。
一、提出问题，引出概念
化学反应通常是在等压条件下进行的。
在等压条件下进行的化学反应， 其反应热等于反应的焓变。
ΔH 的常用单位是 kJ/mol（或kJ ·mol- 1 ） 。
ΔH <0
放热反应
焓减小
请从焓变的宏观角度分析化学反应中反应热产生的原因。
ΔH >0
吸热反应
焓增加
二、探寻本质，分析问题
键能：以氢气为例，在25℃和101kPa下，断开1mol气态H2分子中的共价键，使其生成2mol气态H原子所吸收的能量。
从键能的角度计算1molH2和1molCl2生成2molHCl时的能量变化值。
请从化学键的角度（微观）分析化学反应中反应热产生的原因。
二、探寻本质，分析问题
请从化学键的角度（微观）分析化学反应中反应热产生的原因。
理论计算值
ΔH =-183kJ/mol
实验测定值
ΔH =-184.6kJ/mol
根据键能计算焓变的公式：ΔH （估算）=∑E（反应物）-∑E（生成物）
三、方法引领，解决问题
汽车是正在研发的车用燃料之一。请利用下图信息估算2molH2（g）和1molO2（g）反应生成2mol H2O（g）的反应热。
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1molH2（g）中的H-H断裂吸收436kJ能量
1molO2（g）中的O-O断裂吸收498kJ能量
形成H2O（g）中1mol H-O释放463.4kJ能量
ΔH =-483.6kJ/mol
建国初期为解决汽油不能自给的问题，我国很多汽车使用煤气内燃机，煤气中含有CO气体。请根据下列信息估算2molCO（g）和1molO2（g）反应生成2molCO2（g）反应的ΔH （信息：CO中碳氧键键能为1071.1kJ/mol，O2中键能为498kJ/mol，CO2中碳氧键键能为803kJ/mol）。
ΔH =-571.8kJ/mol
三、方法引领，解决问题
请从反应热的本质和符号两个角度尝试用思维导图的方式对反应热进行总结。
反应热
本质
符号
宏观
微观
放热反应：ΔH <0；吸热反应：ΔH >0
体系内能的变化
ΔH （估算）=∑E（反应物）-∑E（生成物）
成键放热，断键吸热
恒压反应热=焓变（ΔH）
反应热
本质
符号
宏观
微观
放热反应：ΔH <0；吸热反应：ΔH >0
体系内能的变化
ΔH （估算）=∑E（反应物）-∑E（生成物）
成键放热，断键吸热
恒压反应热=焓变（ΔH）
课堂小结
反应热与焓变
