1.1.1反应热 焓变课件（共34张ppt）化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 1.1.1反应热 焓变课件（共34张ppt）化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-17 14:35:20 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
化学反应的热效应
反应热与焓变
第一节 反应热与焓变
【旧知回顾】
常见放热反应
③ 酸碱
中和反应
①燃烧
④ 大部分
化合反应
②金属与水
/酸反应
⑤ 铝热
反应
常见吸热反应
① Ba(OH)2·8H2O
和NH4Cl
② C/CO/H2 还原
金属氧化物
③ 大多分解反应
如何定量描述反应释放或吸收的能量呢？
【旧知回顾】
KMnO4
环境
体系
与体系相互影响的其他部分
研究的对象
一、反应热
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
试管、空气等
盐酸、 NaOH溶液、反应
物质交换/热量交换
一、反应热
环境
体系
T2 ＞ T1
T2
T1
体系与环境之间存在_______交换。
能量
因温度不同，
热传递
一、反应热
反应热：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。
等温条件：反应前后体系温度相等
如何定量测量真实的反应热？
能否定量估算反应的反应热？
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(1)测量工具：量热计
保温杯式量热计
量热器示意图
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(1)测量工具：量热计
说出各组成部分的作用
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(2)测量原理：
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热
Q ＝ c · m ·(t2－t1)
c — 体系比热容
m — 体系质量
t2－t1 — 体系温度的变化量
思考：测量哪些数据？
盐酸&NaOH的温度
反应后体系的温度（最高温度）
(3)测量步骤：
(2)反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量简中的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。
(3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
(1)反应物温度的测量。
①用量简量取50mL0.50 mol/L监酸，打开杯盖，例入量热计的内简中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。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50 mL0.55 moI/L NaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
(3)回答问题：
2.为什么实验至少三次？
多次实验降低误差
3.能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失
1.玻璃搅拌器搅拌时如何操作？
上下移动，使得搅拌面积更大
(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。
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 29.5 29.5 29.5 32.5 3
2 30 29 29.5 32.5 3
3 29.5 29.5 29.5 32.2 3
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≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热
量为＝ ＝ 。
-50.2kJ mol-1
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。
(5)思考讨论：
2.实验中是否可以更换温度计？
不能，会存在仪器误差
为了保证盐酸完全被中和
3.为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？
4.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
[问题与讨论]上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
①反应物：a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；
b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌；
②减少热量损失：a.量热计保温隔热；
b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；
c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；
③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；
b.不能用同一个量筒量取酸碱；
④重复三次，减小误差。
三、中和反应热
在25 ℃和101 kPa下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热。
要点：
(4)浓酸和浓碱溶液稀释会放热，中和反应热偏大
(3)弱酸弱碱电离吸热，中和反应热偏小
(1)中和反应热与酸、碱的用量无关。
(2)不是所有的中和反应放出的热都叫中和反应热
稀溶液
1mol液态水
三、中和反应热
在25 ℃和101 kPa下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热。
(3)稀盐酸与稀氢氧化钡
(2)稀硫酸与稀氢氧化钠
大量实验测得
(1)稀盐酸与稀氢氧化钠
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
生成1mol水时，放出的热量都是57.3 kJ
深度思考：
2.对弱酸弱碱而言，中和反应热的数值还是57.3吗？
大多数弱酸弱碱的稀溶液，电离吸热
1.常见的强酸强碱反应的中和反应热数值为何都是57.3？
因为离子反应的实质相同。
三、中和反应热
HF与氢氧化钠稀溶液，HF电离放热
故生成1mol水放热<57.3kJ
故生成1mol水放热>57.3kJ
深度思考：
4.稀硫酸与稀氢氧化钡反应，也是放出57.3KJ热量吗？
有沉淀生成，数值变大
3.固体氢氧化钠或浓溶液反应生成1mol水，也放出57.3KJ热量吗？
其溶解需放热，数值变大
三、中和反应热
中和反应热定义为1mol水，与反应物的物质的量无关
5.100ml0.50 mol/L监酸和100ml0.55 mol/L氢氧化钠混合，测定的中和热时实验结果的两倍吗？
一、反应热
反应热：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。
等温条件：反应前后体系温度相等
如何定量测量真实的反应热？
能否定量估算反应的反应热？
化学反应过程中为什么会产生反应热？
为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
化学反应之所以会产生反应热是因为化学反应前后体系的内能发生了变化。
内能(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。
等温条件：反应前后体系温度相等
四、反应热的表示
（二）焓变（ΔH）
生成物的焓值与反应物的焓值之差，用ΔH表示。
①计算：ΔH=H(生成物) - H(反应物)
②单位：kJ/mol或kJ·mol-1
在等压条件下进行的化学反应，反应热等于反应的焓变。
③规定：放热反应，体系焓减小，ΔH<0
吸热反应，体系焓增大，ΔH>0
（一）焓（H）
焓是物质所具有的能量，是与内能有关的物理量，用H表示。
[例1]在25℃和101 kPa下，1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= -184.6 kJ/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：①必须带有+或- ②单位kJ/mol必须标出
ΔH1= -92.3kJ/mol
ΔH1= +263.0 kJ/mol
ΔH<0时， ΔH越小，放出热量越多。
ΔH>0时， ΔH越大，吸收热量越多。
放热反应 — ΔH<0
反应物与生成物总能量变化（宏观）
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
生成物
反应物
反应进程
ΔH＝生成物总能量(H生) -反应物总能量(H反)
吸热反应 — ΔH>0
化学反应中能量变化由反应物和生成物的总能量不同决定。
五、反应热的实质
五、反应热的实质
化学键的键能变化（微观）
Q吸收=436+243=679 kJ/mol
Q放出=431×2=862 kJ/mol
ΔH=679-862= -183 kJ/mol
化学反应中能量变化的主要原因：化学键断裂和形成时的能量变化。
H＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
ΔH=Q吸收-Q放出
五、反应热的实质
常见物质中所含的化学键
[应用1]焓变的计算
(1)ΔH＝ΔH>0 — 吸热反应，ΔH<0 — 放热反应
(2)生成物总能量(H生) -反应物总能量(H反)
(3)ΔH＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
[例]断开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，
则1mol N2生成NH3的反应热为 ，
则1mol H2生成NH3的反应热为 。
－92.0 kJ/mol
－30.67 kJ/mol
[应用2]物质稳定性判断
(1)物质总能量越低,物质越稳定
(2)化学键能越高,物质越稳定
[例]C(石墨 s) = C(金刚石 s) ΔH = +1.9kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。
H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。
1、(双选) Na2CO3溶液与盐酸反应过程中的能量变化如图所示，
下列叙述正确的是( )
BD
3．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判
断正确的是（ ）
A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热(ΔH)偏高
C．实验(c)设计存在缺陷
D．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C
P4O10
5．（2023秋·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末）下列说法错误的是A．所有燃烧反应都是放热反应B．由H原子形成1molH－H键要放出热量C．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应D．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时释放的热量称为中和热
C
B
某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
I．实验步骤：a．量取
溶液，倒入小烧杯中，测量温度；
c．将NaOH溶液倒入小烧杯中，测量混合液的最高温度。
II．实验数据如下：
b．量取 溶液，测量温度；
1.仪器甲的名称为________，进行该实验还缺少的仪器为________(填仪器名称)；仪器甲不能用铁制材料的原因是________。
2.碎泡沫塑料的作用为________，使用的NaOH溶液稍微过量的原因是________。
环形玻璃搅拌棒
温度计
铁会和硫酸反应，且铁导热性好，热量损失较大
保温、隔热
保证稀硫酸完全被碱中和，减小实验误差
-56.848
化学反应的热效应
反应热与焓变
第一节 反应热与焓变
【旧知回顾】
常见放热反应
③ 酸碱
中和反应
①燃烧
④ 大部分
化合反应
②金属与水
/酸反应
⑤ 铝热
反应
常见吸热反应
① Ba(OH)2·8H2O
和NH4Cl
② C/CO/H2 还原
金属氧化物
③ 大多分解反应
如何定量描述反应释放或吸收的能量呢？
【旧知回顾】
KMnO4
环境
体系
与体系相互影响的其他部分
研究的对象
一、反应热
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
试管、空气等
盐酸、 NaOH溶液、反应
物质交换/热量交换
一、反应热
环境
体系
T2 ＞ T1
T2
T1
体系与环境之间存在_______交换。
能量
因温度不同，
热传递
一、反应热
反应热：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。
等温条件：反应前后体系温度相等
如何定量测量真实的反应热？
能否定量估算反应的反应热？
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(1)测量工具：量热计
保温杯式量热计
量热器示意图
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(1)测量工具：量热计
说出各组成部分的作用
二、反应热测定
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(2)测量原理：
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热
Q ＝ c · m ·(t2－t1)
c — 体系比热容
m — 体系质量
t2－t1 — 体系温度的变化量
思考：测量哪些数据？
盐酸&NaOH的温度
反应后体系的温度（最高温度）
(3)测量步骤：
(2)反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量简中的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。
(3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
(1)反应物温度的测量。
①用量简量取50mL0.50 mol/L监酸，打开杯盖，例入量热计的内简中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。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50 mL0.55 moI/L NaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
(3)回答问题：
2.为什么实验至少三次？
多次实验降低误差
3.能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失
1.玻璃搅拌器搅拌时如何操作？
上下移动，使得搅拌面积更大
(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。
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 29.5 29.5 29.5 32.5 3
2 30 29 29.5 32.5 3
3 29.5 29.5 29.5 32.2 3
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≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热
量为＝ ＝ 。
-50.2kJ mol-1
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。
(5)思考讨论：
2.实验中是否可以更换温度计？
不能，会存在仪器误差
为了保证盐酸完全被中和
3.为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？
4.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
[问题与讨论]上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
①反应物：a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；
b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌；
②减少热量损失：a.量热计保温隔热；
b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；
c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；
③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；
b.不能用同一个量筒量取酸碱；
④重复三次，减小误差。
三、中和反应热
在25 ℃和101 kPa下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热。
要点：
(4)浓酸和浓碱溶液稀释会放热，中和反应热偏大
(3)弱酸弱碱电离吸热，中和反应热偏小
(1)中和反应热与酸、碱的用量无关。
(2)不是所有的中和反应放出的热都叫中和反应热
稀溶液
1mol液态水
三、中和反应热
在25 ℃和101 kPa下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热。
(3)稀盐酸与稀氢氧化钡
(2)稀硫酸与稀氢氧化钠
大量实验测得
(1)稀盐酸与稀氢氧化钠
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
生成1mol水时，放出的热量都是57.3 kJ
深度思考：
2.对弱酸弱碱而言，中和反应热的数值还是57.3吗？
大多数弱酸弱碱的稀溶液，电离吸热
1.常见的强酸强碱反应的中和反应热数值为何都是57.3？
因为离子反应的实质相同。
三、中和反应热
HF与氢氧化钠稀溶液，HF电离放热
故生成1mol水放热<57.3kJ
故生成1mol水放热>57.3kJ
深度思考：
4.稀硫酸与稀氢氧化钡反应，也是放出57.3KJ热量吗？
有沉淀生成，数值变大
3.固体氢氧化钠或浓溶液反应生成1mol水，也放出57.3KJ热量吗？
其溶解需放热，数值变大
三、中和反应热
中和反应热定义为1mol水，与反应物的物质的量无关
5.100ml0.50 mol/L监酸和100ml0.55 mol/L氢氧化钠混合，测定的中和热时实验结果的两倍吗？
一、反应热
反应热：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。
等温条件：反应前后体系温度相等
如何定量测量真实的反应热？
能否定量估算反应的反应热？
化学反应过程中为什么会产生反应热？
为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
化学反应之所以会产生反应热是因为化学反应前后体系的内能发生了变化。
内能(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。
等温条件：反应前后体系温度相等
四、反应热的表示
（二）焓变（ΔH）
生成物的焓值与反应物的焓值之差，用ΔH表示。
①计算：ΔH=H(生成物) - H(反应物)
②单位：kJ/mol或kJ·mol-1
在等压条件下进行的化学反应，反应热等于反应的焓变。
③规定：放热反应，体系焓减小，ΔH<0
吸热反应，体系焓增大，ΔH>0
（一）焓（H）
焓是物质所具有的能量，是与内能有关的物理量，用H表示。
[例1]在25℃和101 kPa下，1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量，则该反应的反应热为:
ΔH= -184.6 kJ/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：①必须带有+或- ②单位kJ/mol必须标出
ΔH1= -92.3kJ/mol
ΔH1= +263.0 kJ/mol
ΔH<0时， ΔH越小，放出热量越多。
ΔH>0时， ΔH越大，吸收热量越多。
放热反应 — ΔH<0
反应物与生成物总能量变化（宏观）
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
生成物
反应物
反应进程
ΔH＝生成物总能量(H生) -反应物总能量(H反)
吸热反应 — ΔH>0
化学反应中能量变化由反应物和生成物的总能量不同决定。
五、反应热的实质
五、反应热的实质
化学键的键能变化（微观）
Q吸收=436+243=679 kJ/mol
Q放出=431×2=862 kJ/mol
ΔH=679-862= -183 kJ/mol
化学反应中能量变化的主要原因：化学键断裂和形成时的能量变化。
H＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
ΔH=Q吸收-Q放出
五、反应热的实质
常见物质中所含的化学键
[应用1]焓变的计算
(1)ΔH＝ΔH>0 — 吸热反应，ΔH<0 — 放热反应
(2)生成物总能量(H生) -反应物总能量(H反)
(3)ΔH＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
[例]断开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，
则1mol N2生成NH3的反应热为 ，
则1mol H2生成NH3的反应热为 。
－92.0 kJ/mol
－30.67 kJ/mol
[应用2]物质稳定性判断
(1)物质总能量越低,物质越稳定
(2)化学键能越高,物质越稳定
[例]C(石墨 s) = C(金刚石 s) ΔH = +1.9kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。
H > 0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。
1、(双选) Na2CO3溶液与盐酸反应过程中的能量变化如图所示，
下列叙述正确的是( )
BD
3．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判
断正确的是（ ）
A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热(ΔH)偏高
C．实验(c)设计存在缺陷
D．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C
P4O10
5．（2023秋·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末）下列说法错误的是A．所有燃烧反应都是放热反应B．由H原子形成1molH－H键要放出热量C．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应D．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时释放的热量称为中和热
C
B
某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
I．实验步骤：a．量取
溶液，倒入小烧杯中，测量温度；
c．将NaOH溶液倒入小烧杯中，测量混合液的最高温度。
II．实验数据如下：
b．量取 溶液，测量温度；
1.仪器甲的名称为________，进行该实验还缺少的仪器为________(填仪器名称)；仪器甲不能用铁制材料的原因是________。
2.碎泡沫塑料的作用为________，使用的NaOH溶液稍微过量的原因是________。
环形玻璃搅拌棒
温度计
铁会和硫酸反应，且铁导热性好，热量损失较大
保温、隔热
保证稀硫酸完全被碱中和，减小实验误差
-56.848