1.1.1反應(yīng)熱焓變課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變第一節(jié)反應(yīng)熱理解反應(yīng)熱測(cè)定的原理和方法，會(huì)分析產(chǎn)生誤差的原因，不斷完善和改進(jìn)測(cè)定方法。能從宏觀和微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)，正確認(rèn)識(shí)和判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。能辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，形成能量可以相互轉(zhuǎn)化的觀念，正確理解反應(yīng)熱和焓變的概念。核心素養(yǎng)與發(fā)展目標(biāo)新課導(dǎo)入實(shí)例原電池自熱米飯煉鐵能量轉(zhuǎn)化

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能、

能化學(xué)電化學(xué)光熱化學(xué)熱

在化學(xué)反過(guò)程中，物質(zhì)變化的同時(shí)，一定伴隨著能量變化。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)必修二選擇性必修1如何定量描述反應(yīng)吸收或釋放的能量呢？新課導(dǎo)入反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)一反應(yīng)熱相關(guān)概念（1）體系與環(huán)境體系——被研究的物質(zhì)系統(tǒng)環(huán)境——體系以外的其它部分試管和溶液之外的空氣等。鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)。環(huán)境體系以鹽酸與NaOH溶液之間的反應(yīng)為例：反應(yīng)熱

焓變（2）體系與環(huán)境的熱量交換——反應(yīng)熱任務(wù)一反應(yīng)熱相關(guān)概念①熱量：因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量。②反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。反應(yīng)熱

焓變（3）內(nèi)能與焓任務(wù)一反應(yīng)熱相關(guān)概念內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。內(nèi)能：物體的內(nèi)能應(yīng)該包括其中所有微觀粒子的動(dòng)能、勢(shì)能、化學(xué)能、電離能和原子核內(nèi)部的核能等能量的總和。能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定焓：為了描述等壓條件下的反應(yīng)熱，科學(xué)上引入了一個(gè)與內(nèi)能有關(guān)的物理量——焓（符號(hào)為H）決定因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)物質(zhì)的狀態(tài)：g>l>s溫度：T↑→H↑壓強(qiáng)：P↑→H↑反應(yīng)熱

焓變（3）內(nèi)能與焓任務(wù)一反應(yīng)熱相關(guān)概念焓變：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的“焓變”符號(hào)是：ΔH數(shù)學(xué)表達(dá)式：ΔH=H（生成物）-H（反應(yīng)物）

常用單位：kJ/mol（或kJ·mol-1）一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的，系統(tǒng)的壓力等于外界壓力，是在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變。反應(yīng)熱

焓變（3）內(nèi)能與焓任務(wù)一反應(yīng)熱相關(guān)概念焓變：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的“焓變”反應(yīng)物焓(H）生成物反應(yīng)物焓(H）生成物反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理：用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱計(jì)算公式：Q=CmΔtQ：反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。C：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。c≈c水=4.18J/(g?℃)m=ρV,ρ≈ρ水=1.0g/mL單位：kJΔt應(yīng)多次測(cè)量取平均值實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河煤?jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)前后的溫度。反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)儀器：保溫杯式量熱計(jì)許多反應(yīng)熱可以通過(guò)量熱計(jì)直接測(cè)定。實(shí)驗(yàn)藥品：50mL、0.50mol/L的鹽酸和50mL、0.55mol/L氫氧化鈉溶液能使反應(yīng)完全，以減小誤差反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置：使反應(yīng)物迅速混合，使反應(yīng)充分進(jìn)行，保持體系的溫度均勻。測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度反應(yīng)容器減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析：防止殘留的酸與堿反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。NaOH稍過(guò)量，確保鹽酸完全反應(yīng)減少熱量散失反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定數(shù)據(jù)處理：某小組用50mL0.5mol·L－1的鹽酸與50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取三次測(cè)量所得溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃（t2-t1）/℃129.529.529.532.532302929.532.53329.529.529.532.23

設(shè)溶液的密度均為1g·cm－3，反應(yīng)后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，

則反應(yīng)放出的熱量Q≈

kJ，那么生成1molH2O放出的熱量為＝

＝

。

0.418(t2-t1)-50.16kJ·mol-1反應(yīng)熱

焓變大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出57.3kJ的熱量。H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)

50.16kJ57.3kJVS我們的數(shù)據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

為什么測(cè)量值與理論值相比較偏??？任務(wù)二

中和熱的測(cè)定反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析導(dǎo)致中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定存在誤差的原因①量取溶液的體積不準(zhǔn)確。②溫度計(jì)讀數(shù)有誤（如未讀取到混合溶液的最高溫度，就記為終止溫度）。③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體濺出。④混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢。⑤隔熱層隔熱效果不好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有熱量損失。⑥測(cè)過(guò)酸溶液的溫度計(jì)未用水清洗便立即去測(cè)堿溶液的溫度。⑦溶液濃度不準(zhǔn)確。反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)二

中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析注意：1．必須是酸和堿的稀溶液，因?yàn)闈馑崛芤汉蜐鈮A溶液在相互稀釋時(shí)會(huì)放熱．2．弱酸或弱堿在中和反應(yīng)中由于電離吸收熱量，其中和熱小于57.3kJ·mol－1；3．以生成1mol液態(tài)水為基準(zhǔn)。4.

反應(yīng)不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O)反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化焓變與化學(xué)鍵的關(guān)系反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化宏觀角度認(rèn)識(shí)焓變反應(yīng)物焓(H）Δ

H＜0放熱反應(yīng)生成物反應(yīng)物焓(H）ΔH＞0吸熱反應(yīng)生成物放熱反應(yīng)，△H為“-”，即△H<0，反應(yīng)體系對(duì)環(huán)境放熱，其焓減小吸熱反應(yīng)，△H為“+”，即△H>0，反應(yīng)體系從環(huán)境吸熱，其焓增大反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化【例1】在25°C和101kPa下，1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出184.6kJ的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:____________△H=-184.6kJ/mol【例2】在25°C和101kPa下，1molC(如無(wú)特別說(shuō)明，C均指石墨)與1molH2O(g)反應(yīng)，生成1molCO和1molH2,需要吸收131.5kJ的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:___________________△H=+131.5kJ/mol注：符號(hào)（+不省略）、數(shù)值、單位反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化微觀角度認(rèn)識(shí)焓變鍵能：在25℃和101kPa下，斷開1mol氣態(tài)分子AB(g)中的共價(jià)鍵，使其生成氣態(tài)原子A(g)和B(g)所吸收的能量。反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化微觀角度認(rèn)識(shí)焓變化學(xué)鍵斷裂——吸熱化學(xué)鍵形成——放熱吸收436kJ+243kJ＝679kJ

釋放431kJ/mol×2mol＝862kJ?H＝?183kJ/mol反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化微觀角度認(rèn)識(shí)焓變化學(xué)鍵斷裂——吸熱化學(xué)鍵形成——放熱?H＝斷鍵吸收的總能量-成鍵釋放的總能量反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化計(jì)算反應(yīng)熱的三種方法：?H＝?H＝E（反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量）－

E（生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量）?H＝E（反應(yīng)物的總鍵能）－E（生成物的總鍵能）H（生成物的總能量）－H（反應(yīng)物的總能量）反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH=+1.9kJ/mol，石墨、金剛石哪個(gè)更穩(wěn)定？試分析物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能的關(guān)系。(1)物質(zhì)總能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定；(2)鍵能越大，破壞該化學(xué)鍵需要的能量越高，該化學(xué)鍵越難斷裂，所以物質(zhì)越穩(wěn)定。石墨能量反應(yīng)進(jìn)程金剛石E吸E放?H>0，吸熱反應(yīng)，石墨鍵能大，總能量低，更穩(wěn)定。反應(yīng)熱

焓變?nèi)蝿?wù)三定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化研究反應(yīng)熱的意義1.熱能綜合利用2.工藝條件優(yōu)化3.理論分析給吸熱反應(yīng)加熱；給放熱反應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)移熱量；熱能循環(huán)利用。反應(yīng)熱估算鍵能估算能耗……知識(shí)建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)表征反應(yīng)熱恒壓反應(yīng)熱=焓變?chǔ)宏觀微觀原因體系內(nèi)能的變化放熱反應(yīng)ΔH<0

吸熱反應(yīng)ΔH>0

斷鍵吸熱，成鍵放熱應(yīng)用熱能利用工藝操作反應(yīng)的可行性選擇反應(yīng)條件習(xí)題追蹤2.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量變化的說(shuō)法正確的是（

）A.放熱反應(yīng)的發(fā)生無(wú)須任何條件B.化學(xué)鍵的斷裂和形成與反應(yīng)放熱和吸熱無(wú)關(guān)C.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都伴隨著能量的變化D.硫酸與氫氧化鈉的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C習(xí)題追蹤2.用50mL0.50mol·L－1的鹽酸與50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量計(jì)算反應(yīng)熱。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)和中和反應(yīng)的說(shuō)法正確的是A．如圖條件下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒有熱量損失B．玻璃攪拌器可用銅質(zhì)材料代替C．中和反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出57.3kJ·mol－1的熱量C習(xí)題追蹤3．某化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．?dāng)嚅_化學(xué)鍵需要吸收能量B．該化學(xué)反應(yīng)放出的熱量為E2-E3C．鋅和稀硫酸反應(yīng)的能量變化趨勢(shì)與圖示一致D．該反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量B習(xí)題追蹤4.已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知以下鍵能(kJ/mol):P－P：198，P－O：360，O＝O：498則反應(yīng)P4(白磷)＋3O2＝P4O6的反應(yīng)熱△H為（

）A．－1638kJ/mol白磷P4O6B．＋1638kJ/molC．－126kJ/molAD．＋126kJ/mol習(xí)題追蹤5.某些化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1)如下表:(1)1