第1章第一節(jié)反應熱第一課時反應熱焓變課件上學期高二化學人教版選擇性必修1

化學組

秦文平第一章化學反應的熱效應第一節(jié)反應熱

第一課時

反應熱

焓變學習目標1、能辨識化學反應中的能量轉(zhuǎn)化形式，能解釋化學反應中能量變化本質(zhì)。2、認識中和反應反應熱，了解反應熱測定的原理和方法，結合中和反應反應熱測定的探究實驗，會分析誤差，把握實驗操作的關鍵。3、結合真實情境，認識化學反應中能量變化在生活生產(chǎn)中的應用。新課引入熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。那么，在實際應用中，人們?nèi)绾味康孛枋龌瘜W反應過程中釋放或吸收的熱量呢？從物質(zhì)的角度：從微粒的角度：從化學鍵的角度：從能量的角度：有新物質(zhì)生成原子重新組合的過程舊鍵的斷裂和新鍵的形成釋放或貯存能量的過程化學反應的本質(zhì)：知識回顧知識回顧為什么化學反應中會有能量的變化？宏觀：反應物和生成物所具有的能量不同；微觀：從化學鍵的角度看化學反應是怎樣發(fā)生的？與能量有什么關系？化學反應與熱能知識回顧(1)微觀化學反應的實質(zhì)舊鍵斷裂新鍵形成吸收能量放出能量E吸E放E吸>E放：化學反應為吸熱反應E吸<E放：化學反應為放熱反應(2)宏觀化學反應的實質(zhì)反應物

生成物自身能量E反

E生E反>E生：化學反應為放熱反應E反<E生：化學反應為吸熱反應反應能量變化的主要原因物質(zhì)自身能量越低，越穩(wěn)定化學反應與熱能

放熱反應吸熱反應含義常見反應舉例釋放熱量的化學反應吸收熱量的化學反應①大多數(shù)化合反應；④鹽酸與碳酸氫鈉的反應②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；①大多數(shù)分解反應常見的放熱反應與吸熱反應

C+CO2=2CO為吸熱反應H2O2分解反應為放熱反應③C＋H2O(g)

CO＋H2、C＋CO22CO；H2+CuO=Cu+H2O②所有的燃燒反應及緩慢氧化反應；③酸堿中和反應；④活潑金屬與酸(或H2O)的反應，如Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑知識回顧新知探究以鹽酸與NaOH溶液的反應為例如：我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應等看作一個反應體系，簡稱體系（又稱系統(tǒng)）。與體系相互影響的其他部分。如：試管、空氣等體系與環(huán)境之間存在

交換或

交換。環(huán)境體系物質(zhì)能量(熱量)1、認識體系與環(huán)境一、反應熱

焓變新知探究在等溫條件下，化學反應體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學反應的熱效應。定義指反應發(fā)生后，使體系的溫度恢復到反應前體系的溫度，即反應前后體系的溫度相等。2、反應熱一、反應熱

焓變【思考】

如何測定反應的反應熱呢？量熱計直接測定新知探究(1)實驗原理Q=mCΔt50mL、mol/L的鹽酸50mL、5mol/L氫氧化鈉溶液(2)實驗藥品3、中和反應反應熱的測定一、反應熱

焓變Q：中和反應放出的熱量

m：反應混合液的質(zhì)量C：反應混合液的比熱容

Δt：反應前后溶液溫度的差值比熱容：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高（或下降）單位溫度所吸收（或放出）的熱量。例如：CH20J/(g.℃)。新知探究簡易量熱計、量筒（50mL）兩個、溫度計（一支）、玻璃攪拌器

(3)實驗儀器3、中和反應反應熱的測定一、反應熱

焓變內(nèi)筒：反應容器外殼：保溫作用測量反應前后溫度的變化值玻璃攪拌器

隔熱層：保溫作用杯蓋：保溫作用新知探究①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度(數(shù)據(jù)填入下表)。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個量筒量取溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度(數(shù)據(jù)填入下表)。即：各反應物溫度分別測量，將平均值記為反應前體系的溫度(t1)反應前反應物溫度的測量(4)實驗步驟3、中和反應反應熱的測定一、反應熱

焓變新知探究反應后體系溫度的測量打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速（一次）倒入量熱計的內(nèi)筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化，將最高溫度記為反應后體系的溫度(t2)。(4)實驗步驟3、中和反應反應熱的測定一、反應熱

焓變新知探究(5)數(shù)據(jù)處理次數(shù)起始溫度t/℃終止溫度t2/℃溫度差△t/℃鹽酸NaOH平均值t1124.525.026.5222.022.425.4325.025.428.2

Q＝(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ②反應后生成的溶液的比熱容c＝4.18J/(g.0C)。①50mL鹽酸的質(zhì)量m1＝50g,50mLNaOH溶液質(zhì)量m2＝50g。若某次實驗的數(shù)據(jù)與另外兩次實驗的數(shù)據(jù)差異明顯，將差異明顯的數(shù)據(jù)舍去。3、中和反應反應熱的測定一、反應熱

焓變

Q＝(50+50)··10-3·③生成1molH2O時放出的熱量為：

Q＝

=51.8kJ1.2958kJ

0.025新知探究在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O的反應熱叫做中和熱。定義H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol注意事項：【思考】能否計算出中和熱的數(shù)值？4、中和熱一、反應熱

焓變(1)由于弱酸、弱堿電離吸熱，所以強酸與弱堿反應，強堿與弱酸、弱酸和弱堿反應生成1molH2O放出的熱小于。(2)由于濃酸、濃堿稀釋放熱，所以濃硫酸與堿反應生成1molH2O放出的熱大于。新知探究【思考】化學反應為什么會產(chǎn)生反應熱？這是因為反應前后體系的內(nèi)能（符號為U）發(fā)生了變化。內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。一、反應熱

焓變物體的內(nèi)能應該包括其中所有微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能和原子核內(nèi)部的核能等能量的總和。新知探究為了描述等壓條件下的反應熱，科學上引入了一個與內(nèi)能有關的物理量——焓（符號為H）單位：kJ/mol或kJ?mol－1ΔH＝H生成物－H反應物符號：ΔH在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于反應的“焓變”焓焓變4、焓變一、反應熱

焓變新知探究反應物反應過程焓(H)Δ

H＜0生成物反應物反應過程焓(H)Δ

H＞0生成物從能量守恒的角度加以分析放熱反應（體系內(nèi)能降低）：?H<0，?H為“－”吸熱反應（體系內(nèi)能升高）：?H>0，?H為“＋”反應熱：ΔH＝H（生成物總能量）－H（反應物總能量）

4、焓變一、反應熱

焓變新知探究化學鍵斷裂——吸熱化學鍵形成——放熱從化學鍵的角度加以分析HHClCl436kJ/mol243kJ/molHH＋＋假想的中間物質(zhì)431kJ/mol431kJ/molH2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反應的能量變化示意圖ClClHClHClΔH＝（436+243）－（431+431）

＝－183kJ/mol4、焓變一、反應熱

焓變新知探究焓變的計算ΔH＝

反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和－ΔH＝

H生成物H反應物－放熱反應吸熱反應反應熱（ΔH）ΔH<0ΔH>0總能量反應物>生成物反應物<生成物鍵能之和反應物<生成物反應物>生成物4、焓變一、反應熱

焓變新知演練C新知演練2.我國科研人員提出了由

CO2

和

CH4

轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品

CH3COOH

的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是（

）A.

生成

CH3COOH

總反應的原子利用率為

100%B.

CH4

→

CH3COOH

過程中，有

C－H

鍵發(fā)生斷裂C.

①

→

②

放出能量并形成了

C－C鍵D.

該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率D新知演練3.化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結構如下圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能(單位：kJ·mol-1)：P-P:198；P-O:360；O=O:498。則反應P4(s，白磷)+3O2(g)=P4O6(s)的焓變?H為()A.-1638kJ·mol-1B.+1638kJ·mol-1C.-126kJ·mol-1D.+126kJ·mol-1A新知演練4.N4

分子結構為正四面體（如圖所示）。已知：斷裂

N4

(g)中

1mol

N－N

鍵吸收

193

kJ

能量，形成

N2

(g)中1mol

鍵放出

941

kJ

能量。下列說法正確的是（

）A.N4(g)比N2(g)更穩(wěn)定B.N4(g)=2