化学人教版（2019）选择性必修1 1.1.1反应热及其焓变（共26张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 1.1.1反应热及其焓变（共26张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-10 21:32:59 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
第一章化学反应的热效应
第一节 反应热及焓变
第一课时 反应热
01
02
03
从宏,微观两个视角认识反应热
掌握中和反应反应热的测定及计算
理解体系，环境的概念及其关系
学习目标
生活的化学
自热火锅
木材的燃烧
化学反应的发生往往伴随着物质变化，和能量变化，其产生的能量在日常生活中具有广泛的作用
新课导入
对于同一个化学反应而言，能量变化的多少与参加反应的物质种类，量的多少密切相关。
木炭在氧气里燃烧
木炭在液氧里燃烧
木炭在空气里燃烧
那么，如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量呢？
一：反应热及测量原理
一、体系与环境
阅读课本P4，了解体系与环境
体系：研究的对象。（反应物及发生的化学反应）
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）。
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。
温度不同
存在能量交换
热量
一：反应热及测量原理
二、反应热
1、定义：
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。
符号
Q
单位
kj
一：反应热及测量原理
2、测量
（1)方法：通过量热计直接测定
如：盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程中会放出热量，导致体系与环境之间的温度产生差异。
1．反应原理
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此得中和热。
一：反应热及测量原理
3、中和反应反应热的测定
阅读课本P5探究：中和反应反应热的测定
【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
Q =(m酸+m碱)CΔt
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量
C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
(1)实验原理
(2)需要测量的数据
反应物质量（通过体积、浓度和密度可计算）
反应前体系的温度
反应后体系温度
一：反应热及测量原理
（4）实验数据处理：(实验视频播放)。
注意：1、取三次测量所得温度差的平均值
2、t2 - t1若异常要舍去
一：反应热及测量原理
阅读课本P5探究
3、中和反应反应热的测定
【思考1】温度计上的酸为何要用水冲洗干净？
【思考2】实验中所用的HCl和NaOH的量为何不是1:1，而是碱过量 若用酸过量行吗
【思考3】酸碱混合时，为何要把NaOH溶液迅速一次性的倒入量热计中而不能缓慢多次的倒入？
如果不冲洗干净，当测碱液温度时，由于酸碱中和放热，导致所测温度偏高，增大了中和反应反应热的误差
为保证盐酸完全被中和，是结果更准确。
本实验成功的关键在于尽可能的减少中和反应时的热量损失。若缓慢倒入或多次倒入，均会导致热量的损失，从而增大了实验误差。
一：反应热及测量原理
【思考4】搅拌器用玻璃搅拌器而不用金属搅拌器？
金属的导热性远大于玻璃，若用金属搅拌器，会增大热量的损失，从而增大了实验误差。
【思考5】为何不能用浓的强酸，强碱来完成实验？
浓的强酸，强碱稀释会放出热量，使得测量的实验结果偏大，增大了实验误差。
一：反应热及测量原理
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。为何刚才实验中所测得的数据小于57.3 kJ呢？
（5）误差分析
可能的原因有：
1，量取溶液的体积有误差。
2，温度计的读书误差
3，混合液体时有液溅出，或动作缓慢。
4，隔热装置保温效果不好。
5，温度计未清洗干净。
6，测酸后，温度计未清洗干净。
（6）思考与讨论
1,本实验如把50mL 0.50mol/L的盐酸改为50mL 0.50 mol/L的醋酸，所测的结果是否有所变化？为什么？
有所变化，因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使得测得的结果偏小。
2，若改用100mL 0.50mol/L的盐酸和100mL 0.55mol 的NaOH溶液，测得的结果是否是原实验结果的二倍？（假设各步骤操作一样）
否，中和反应的反应热是指酸碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量。其数值与反应物的量无关。故所测结果应相同。
课堂小练
1，50mL 0.50mol/L 的HCl和50mL 0.55mol/L 的NaOH溶液在如下图装置发生中和反应的反应热，回答下列问题。
（1）图中装置上看，图中缺少一件玻璃用具，
它是 。
（2）烧杯间填充碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如果不盖硬纸板，求得的中和反应的反应热将（偏小，偏大，无影响） 。
（4）实验中改用60mL 0.50mol/L的HCl，50mL 0.55mol/L NaOH溶液，与上述实验相比，所放出的热量（相等，不等） ，
所求的中和热（相等，不等） 。
理由; 。
玻璃搅拌器
偏小
减少热量损失
不等
相等
中和反应的反应热是指酸碱反应生成1molH2O所放出的能量
环节二：反应热与焓变
【思考】化学反应为什么会产生反应热？
这是因为化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。
体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的凝聚状态等影响。
【思考】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？
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——焓(符号为H)。
环节二：反应热与焓变
阅读课本P6 反应热与焓变相关内容
三、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为 H
1、表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物)
在等压条件下进行的化学反应，反应热等于焓变。
3、规定
①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0；
②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。
2、单位：kJ/mol(或kJ·mol-1)
放热反应 ΔH<0
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
吸热反应 ΔH>0
宏观角度
【例1】在25℃和101 kPa下，2molH2与2 mol Cl2反应生成4mol HCl时放出369.2 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= － 369.2kJ/mol
【例2】在25 ℃和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应，生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= +131.5 kJ/mol
【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。
ΔH中“+”“-”仅仅表示反应“吸热”“放热”，比较大小是，比
较其绝对值的相对大小。
4、焓变的表示方法
环节二：反应热与焓变
【思考】微观角度分析，化学反应为何会释放或吸收能量呢？
以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2mol HCl(g)的能量变化为例。
求H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的反应热？
断键吸收能量：
436 KJ + 243 kJ = 679 kJ
成键放出能量：
431 kJ + 431 kJ = 862 kJ
ΔH = -183 kJ/mol
环节二：反应热与焓变
微观角度;图示法标注其能量变化
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
反应热
H＝ 183 kJ/mol
反应热的实质：反应物中旧键的断裂(吸热)，生成物中新键的形成(放热)。
H＝断键吸收的总能量(E吸) - 成键放出的能量(E放)
课堂练习
以上各自对应吸热反应还是放热反应？
课堂练习
【例2】依据信息估算2 mol H2(g) 和1 mol O2(g) 反应生成2 mol H2O(g) 的反应热 H＝？
H(估算)＝ ∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
＝2×436 kJ/mol＋498 kJ/mol－4×463.4 kJ/mol
＝ 483.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) H＝？
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1 mol H2(g)中的H－H键断裂吸收436 kJ能量
1 mol O2(g)中的化学键断裂吸收498 kJ能量
形成H2O(g)中1 mol H－O键释放463.4 kJ能量
中和反应反应热的测定
测量
课堂小结
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
C
2．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该反应的进行一定需要加热或点燃
B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1-E2)kJ
C．该反应断开化学键放出能量，形成化学键吸收能量
D．形成4 mol B—A键放出E2 kJ能量
D
3．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A．－1 780 kJ·mol－1 B．－1 220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1 D．＋430 kJ·mol－1
B
4．将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
B
5．下表是部分化学键的键能数据：
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH＝－2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝________。
(2)0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为________ kJ。
化学键 P—P P—O O==O P==O
键能/(kJ·mol－1) 198 360 498 x
585
819
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第一章化学反应的热效应
第一节 反应热及焓变
第一课时 反应热
01
02
03
从宏,微观两个视角认识反应热
掌握中和反应反应热的测定及计算
理解体系，环境的概念及其关系
学习目标
生活的化学
自热火锅
木材的燃烧
化学反应的发生往往伴随着物质变化，和能量变化，其产生的能量在日常生活中具有广泛的作用
新课导入
对于同一个化学反应而言，能量变化的多少与参加反应的物质种类，量的多少密切相关。
木炭在氧气里燃烧
木炭在液氧里燃烧
木炭在空气里燃烧
那么，如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量呢？
一：反应热及测量原理
一、体系与环境
阅读课本P4，了解体系与环境
体系：研究的对象。（反应物及发生的化学反应）
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）。
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。
温度不同
存在能量交换
热量
一：反应热及测量原理
二、反应热
1、定义：
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。
符号
Q
单位
kj
一：反应热及测量原理
2、测量
（1)方法：通过量热计直接测定
如：盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程中会放出热量，导致体系与环境之间的温度产生差异。
1．反应原理
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此得中和热。
一：反应热及测量原理
3、中和反应反应热的测定
阅读课本P5探究：中和反应反应热的测定
【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
Q =(m酸+m碱)CΔt
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量
C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
(1)实验原理
(2)需要测量的数据
反应物质量（通过体积、浓度和密度可计算）
反应前体系的温度
反应后体系温度
一：反应热及测量原理
（4）实验数据处理：(实验视频播放)。
注意：1、取三次测量所得温度差的平均值
2、t2 - t1若异常要舍去
一：反应热及测量原理
阅读课本P5探究
3、中和反应反应热的测定
【思考1】温度计上的酸为何要用水冲洗干净？
【思考2】实验中所用的HCl和NaOH的量为何不是1:1，而是碱过量 若用酸过量行吗
【思考3】酸碱混合时，为何要把NaOH溶液迅速一次性的倒入量热计中而不能缓慢多次的倒入？
如果不冲洗干净，当测碱液温度时，由于酸碱中和放热，导致所测温度偏高，增大了中和反应反应热的误差
为保证盐酸完全被中和，是结果更准确。
本实验成功的关键在于尽可能的减少中和反应时的热量损失。若缓慢倒入或多次倒入，均会导致热量的损失，从而增大了实验误差。
一：反应热及测量原理
【思考4】搅拌器用玻璃搅拌器而不用金属搅拌器？
金属的导热性远大于玻璃，若用金属搅拌器，会增大热量的损失，从而增大了实验误差。
【思考5】为何不能用浓的强酸，强碱来完成实验？
浓的强酸，强碱稀释会放出热量，使得测量的实验结果偏大，增大了实验误差。
一：反应热及测量原理
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。为何刚才实验中所测得的数据小于57.3 kJ呢？
（5）误差分析
可能的原因有：
1，量取溶液的体积有误差。
2，温度计的读书误差
3，混合液体时有液溅出，或动作缓慢。
4，隔热装置保温效果不好。
5，温度计未清洗干净。
6，测酸后，温度计未清洗干净。
（6）思考与讨论
1,本实验如把50mL 0.50mol/L的盐酸改为50mL 0.50 mol/L的醋酸，所测的结果是否有所变化？为什么？
有所变化，因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使得测得的结果偏小。
2，若改用100mL 0.50mol/L的盐酸和100mL 0.55mol 的NaOH溶液，测得的结果是否是原实验结果的二倍？（假设各步骤操作一样）
否，中和反应的反应热是指酸碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量。其数值与反应物的量无关。故所测结果应相同。
课堂小练
1，50mL 0.50mol/L 的HCl和50mL 0.55mol/L 的NaOH溶液在如下图装置发生中和反应的反应热，回答下列问题。
（1）图中装置上看，图中缺少一件玻璃用具，
它是 。
（2）烧杯间填充碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如果不盖硬纸板，求得的中和反应的反应热将（偏小，偏大，无影响） 。
（4）实验中改用60mL 0.50mol/L的HCl，50mL 0.55mol/L NaOH溶液，与上述实验相比，所放出的热量（相等，不等） ，
所求的中和热（相等，不等） 。
理由; 。
玻璃搅拌器
偏小
减少热量损失
不等
相等
中和反应的反应热是指酸碱反应生成1molH2O所放出的能量
环节二：反应热与焓变
【思考】化学反应为什么会产生反应热？
这是因为化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。
体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的凝聚状态等影响。
【思考】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？
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——焓(符号为H)。
环节二：反应热与焓变
阅读课本P6 反应热与焓变相关内容
三、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为 H
1、表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物)
在等压条件下进行的化学反应，反应热等于焓变。
3、规定
①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0；
②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。
2、单位：kJ/mol(或kJ·mol-1)
放热反应 ΔH<0
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
吸热反应 ΔH>0
宏观角度
【例1】在25℃和101 kPa下，2molH2与2 mol Cl2反应生成4mol HCl时放出369.2 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= － 369.2kJ/mol
【例2】在25 ℃和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应，生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= +131.5 kJ/mol
【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。
ΔH中“+”“-”仅仅表示反应“吸热”“放热”，比较大小是，比
较其绝对值的相对大小。
4、焓变的表示方法
环节二：反应热与焓变
【思考】微观角度分析，化学反应为何会释放或吸收能量呢？
以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2mol HCl(g)的能量变化为例。
求H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的反应热？
断键吸收能量：
436 KJ + 243 kJ = 679 kJ
成键放出能量：
431 kJ + 431 kJ = 862 kJ
ΔH = -183 kJ/mol
环节二：反应热与焓变
微观角度;图示法标注其能量变化
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
反应热
H＝ 183 kJ/mol
反应热的实质：反应物中旧键的断裂(吸热)，生成物中新键的形成(放热)。
H＝断键吸收的总能量(E吸) - 成键放出的能量(E放)
课堂练习
以上各自对应吸热反应还是放热反应？
课堂练习
【例2】依据信息估算2 mol H2(g) 和1 mol O2(g) 反应生成2 mol H2O(g) 的反应热 H＝？
H(估算)＝ ∑E (反应物键能）－∑E (生成物键能）
＝2×436 kJ/mol＋498 kJ/mol－4×463.4 kJ/mol
＝ 483.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) H＝？
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1 mol H2(g)中的H－H键断裂吸收436 kJ能量
1 mol O2(g)中的化学键断裂吸收498 kJ能量
形成H2O(g)中1 mol H－O键释放463.4 kJ能量
中和反应反应热的测定
测量
课堂小结
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
C
2．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该反应的进行一定需要加热或点燃
B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1-E2)kJ
C．该反应断开化学键放出能量，形成化学键吸收能量
D．形成4 mol B—A键放出E2 kJ能量
D
3．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A．－1 780 kJ·mol－1 B．－1 220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1 D．＋430 kJ·mol－1
B
4．将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
B
5．下表是部分化学键的键能数据：
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH＝－2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝________。
(2)0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为________ kJ。
化学键 P—P P—O O==O P==O
键能/(kJ·mol－1) 198 360 498 x
585
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