反应热 课件【知识精讲+拓展提升+迁移训练】 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 教学目标1.了解反应热的概念；能解释中和反应反应热的测定原了解反应热的概念；能解释中和反应反应热的测定原理；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。理；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。2.2.能从宏观和微观两个角度建构模型，并解释反应热产能从宏观和微观两个角度建构模型，并解释反应热产生的原因。生的原因。3.3.理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。4.4.知道燃烧热的概念；通过燃烧热的学习，认识能源在知道燃烧热的概念；通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义。生产、生活中的重要意义。教学重点和难点从宏观和微观两个视角认识反应热；热化学方程式的书写。从宏观和微观两个视角认识反应热。高中化学 2020年7月23日12时41分，长征五号遥四火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国海南文昌航天发射场点火升空。资料高中化学火箭推进剂 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。高中化学液氢-液氧煤油-液氧长征五号推进剂高中化学能量变化物质变化基础 化学反应的特征化学反应的特征热能电能光能吸收释放放热反应吸热反应 大部分 (特例：C与CO2反应吸热)大部分(特例：NH4 NO3分解放热)燃烧及缓慢氧化Ba(OH)28H2O与NH4Cl酸碱中和反应C与H2O反应、H2与CuO反应、Fe与H2O(g)反应等金属与水或酸反应化合反应化合反应分解反应分解反应化学反应化学反应吸热反应放热反应高中化学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。如图1-2：思考如何定量描述化学反应中 释放或者吸收的热量体系与环境一、反应热 焓变1.1.反应热及其测定反应热及其测定高中化学 在等温条件下，在等温条件下，化学反应化学反应体系体系向向环境环境释放或从环境吸收释放或从环境吸收的热量，的热量，称称为化学反应的热效为化学反应的热效应，简称反应热应，简称反应热。反应热体系环境如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？热量高中化学许多反应热可以通过量热计直接测定。保温杯式量热计反应热的测定高中化学 测定原理 取一定量已知浓度的稀盐酸溶液置于保温瓶中，另一份已知浓度的稀氢氧化钠溶液于烧杯中。待酸与碱两份溶液温度恒定并相等时，将碱溶液迅速倒入保温瓶中盖紧瓶帽，并适度搅拌。由于盐酸和氢氧化钠中和反应放热而使溶液温度升高，记录此刻的温度变化。中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定高中化学测出温度的变化量（t2 t1）求放出的热量Q Q c m（t2t1）比热容质量温度的变化量保温杯式量热计中和反应反应热的测定高中化学为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？1.使用比较精确的温度计读出温度变化；2.需要保温装置，保证反应过程中，不 与外界发生热交换；3.搅拌器搅拌，保证溶液温度均匀；C O N T E N T S 温度温度实验实验次数次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2t t1 1）/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 3平均值平均值C O N T E N T S输入文本输入文本计算方法：计算方法：计算方法：计算方法：Q Q=mCmC t t（1 1）其中）其中）其中）其中 Q Q:中和反应放出的热量；中和反应放出的热量；中和反应放出的热量；中和反应放出的热量；m m:反应混合液的质量；反应混合液的质量；反应混合液的质量；反应混合液的质量；C C：反应混合液的比热容；：反应混合液的比热容；：反应混合液的比热容；：反应混合液的比热容；t t：反应前后溶液温度差；：反应前后溶液温度差；：反应前后溶液温度差；：反应前后溶液温度差；（2 2）因为）因为）因为）因为mm=V V酸酸酸酸 酸酸酸酸V V碱碱碱碱 碱碱碱碱 、V V酸酸酸酸=V V碱碱碱碱=50 mL=50 mL；而酸的浓度是；而酸的浓度是；而酸的浓度是；而酸的浓度是0.50 0.50 mol/L mol/L、碱的浓度是、碱的浓度是、碱的浓度是、碱的浓度是0.55 mol/L0.55 mol/L；且；且；且；且 酸酸酸酸=碱碱碱碱=1 g/cm=1 g/cm3 3 、C=4.18 C=4.18 J/J/（gg）。）。）。）。所以所以所以所以 Q Q=0.418=0.418（t t2 2t t1 1）kJkJ。（3 3）中和热计算公式：）中和热计算公式：）中和热计算公式：）中和热计算公式：高中化学 大量实验测得，25 和101 kPa下，强酸与强碱溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。保温杯式量热计中和反应反应热的结论高中化学焓（H）：是一个与内能有关的物理量。内能受温 度、压强和物质的聚集状态等影响。焓变（H）：H H生成物 H反应物 单位：kJ/mol 或 kJmol-1 等压条件下，反应热等于焓变等压条件下，反应热等于焓变。2.2.反应热与焓变反应热与焓变高中化学 产生反应热 体系内能改变等压反应热（焓变）思考 探究化学反应中为什么会有反应热？高中化学宏观分析放热反应放热反应H(反应物）H(生成物）高中化学宏观分析放热反应放热反应吸热反应吸热反应 H H (反应物）反应物）H H(生成物生成物）H H (反应物）反应物）H H(生成物生成物）高中化学HH(生成物）H(反应物）放热反应吸热反应H反应物生成物反应物生成物 H 0H 0H高中化学436 kJ/molH HH H 键断裂,吸收能量键形成,释放能量436 kJ/mol微观分析2.2.反应热与焓变反应热与焓变高中化学436 kJ/molH HH 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2.2.反应热与焓变反应热与焓变C O N T E N T S微微 观观 化化学学反反应应的的实实质质反应物中反应物中反应物中反应物中旧化学键的断裂旧化学键的断裂旧化学键的断裂旧化学键的断裂和生成物中和生成物中和生成物中和生成物中新化学键的形成新化学键的形成新化学键的形成新化学键的形成。吸收436 kJ+243 kJ679 kJ 高中化学吸收436 kJ+243 kJ679 kJ 释放431 kJ/mol2 mol862 kJH183 kJ/mol微观分析H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H？2.2.反应热与焓变反应热与焓变高中化学吸收能量679 kJ释放能量862 kJH 183 kJ/mol高中化学 H183 kJ/mol 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。想一想：实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？键能估算实验测得 H184.6 kJ/molH2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H？2.2.反应热与焓变反应热与焓变高中化学 H(估算)E(反应物键能）E(生成物键能）反应物生成物化学反应键断裂键生成原子重新组合吸收能量放出能量吸收能量 释放能量 吸热反应吸收能量 释放能量 放热反应高中化学 算一算（1）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？2H2O24H2O2H2O1 mol H2(g)中的HH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 HO键释放463.4 kJ能量高中化学 H(估算)E(反应物键能）E(生成物键能）2436 kJ/mol498 kJ/mol4463.4 kJ/mol 483.6 kJ/mol 2H2O24H2O2H2O1 mol H2(g)中的HH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 HO键释放463.4 kJ能量2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H？高中化学 算一算 拆开 1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN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+3436 kJ/mol 6391 kJ/mol 92 kJ/mol H E(反应物键能）E(生成物键能）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H?高中化学问题1：如何用化学用语来表示化学反应 中吸收或者释放的热量呢?热化学方程式：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量。12H2(l)+O2(l)H2O(g)H237.5 kJ/mol 12二、热化学方程式高中化学物质变化能量变化思考：热化学方程式与化学方程式书写有何不同符号（吸收+、释放）H2 2+241.8 kJ/mol+241.8 kJ/mol H2O(g)H1 241.8 kJ/mol HH2(g)O2(g)12H2(g)+O2(g)H2O(g)H1241.8 kJ/mol1212H2O(g)H2(g)+O2(g)H2+241.8 kJ/mol高中化学H HH H2 2O(l)O(l)H H2 2285.8 kJ/mol285.8 kJ/molH2O(g)H1241.8 kJ/mol H2(g)O2(g)12 思考：如果生成的是H2O(l)，反应热一样吗?H2(g)+O2(g)H2O(g)H1241.8 kJ/mol12H2(g)+O2(g)H2O(l)H2?12H2285.8 kJ/mol二、热化学方程式高中化学注意：标注状态固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)思考：如果生成的是H2O(l)，反应热一样吗?H2(g)+O2(g)H2O(g)H1241.8 kJ/mol12H2(g)+O2(g)H2O(l)H2?12H2285.8 kJ/mol二、热化学方程式高中化学 例：常温下，1 L 1 mol/L HCl和 1 L 1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应放出57.3 kJ的热量。注意注意：标注状态 固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H57.3 kJ/mol二、热化学方程式高中化学 思考：如果H2与O2消耗量增倍,反应热H 一样吗?注意：1.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）2.H 数值与化学计量数相对应H2(g)+O2(g)H2O(g)H1241.8 kJ/mol122H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2 H2483.6 kJ/mol二、热化学方程式高中化学注意：若为25 oC、101 kPa时可省略，其他温 度和压强必须注明。比一比：书写热化学方程式还需要注意什么?H2(g)+I2(g)2HI(g)H9.48 kJ/mol 25 oC101kPaH2(g)+I2(g)2HI(g)H14.9 kJ/mol 100 oC101kPa二、热化学方程式高中化学 问题：H 中的单位mol-1代表什么含义？阅读教材P9 H2(g)+O2(g)H2O(g)H241.8 kJ/mol12高中化学 任务：用结构图梳理书写热化学方程式的注意事项热化学方程式符号吸热+放热 数值与化学计量数相对应单位kJ/mol固体(s)液体(l)气体(g)溶液(aq)化学计量数与焓变数值对应 表示物质的量（整数、分数均可）条件压强温度状态二、热化学方程式高中化学（1）25、101 kPa下，8 g CH4完全燃烧，放出 445.0 kJ热量；（2）液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），1 mol 气态丙烷在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出2219.9 kJ热量；（3）煤气的主要成分为CO和H2，常温下14 g CO完 全燃烧，放出141.5