【公开课】第一章第一节反应热课件2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第一章第一章 化学反应的热效应化学反应的热效应第一节第一节 反应热反应热一、放热反应和吸热反应一、放热反应和吸热反应1.常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应问题问题1：回忆哪些反应是放热反应：回忆哪些反应是放热反应燃燃烧烧、缓缓慢慢氧氧化化、酸酸碱碱中中和和、活活泼泼金金属属及及其其氧氧化化物物的的反反应应、大多数化合反应大多数化合反应问题问题2：回忆哪些反应是吸热反应：回忆哪些反应是吸热反应大多数分解反应、水煤气反应、大多数分解反应、水煤气反应、Ba(OH)28H2O+NH4ClC+CO22CO2.放热反应和吸热反应的图像放热反应和吸热反应的图像及原因及原因问题问题1：哪些图像：

2、哪些图像表示表示放热反应放热反应问题问题2：横纵坐标分别表示什么含义横纵坐标分别表示什么含义y-能量、能量、x-反应进程反应进程问题问题3：在图中标示出下列名词在图中标示出下列名词（可参考（可参考P7图图1-5）能量、反应进程能量、反应进程反应物总能量反应物总能量H、生成物总能量、生成物总能量H反应放出的能量反应放出的能量Q反应物键能反应物键能E、生成物键能、生成物键能E能量反应物总能量H生成物总能量H反应进程原子或原子团反应物键能E生成物键能E反应放出的能量Q能量反应物生成物反应进程思考：两个图有什么不同？思考：两个图有什么不同？能量反应物生成物反应进程能量反应物H生成物H反应进程原子或原子

3、团反应物键能E生成物键能E反应放出的能量Q从物质从物质总能量总能量的角度看，反应物总能量的角度看，反应物总能量 生成物总能量，则反应放热生成物总能量，则反应放热从键能的角度看，反应物键能从键能的角度看，反应物键能 生成物键能，则反应放热生成物键能，则反应放热大于大于小于小于能量反应物生成物反应进程能量反应进程E反反应物生成物E生Q从物质从物质总能量总能量的角度看，反应物总能量的角度看，反应物总能量 生成物总能量，则反应吸热生成物总能量，则反应吸热从键能的角度看，反应物键能从键能的角度看，反应物键能 生成物键能，则反应吸热生成物键能，则反应吸热小于小于大于大于能量反应物H生成物H反应进程E反E生

4、Q能量反应进程E反反应物H生成物HE生QHHH：焓变，数值上等于反应放出或吸收的能量：焓变，数值上等于反应放出或吸收的能量二、体系、环境与反应热、焓变二、体系、环境与反应热、焓变1.体系、环境与热量体系、环境与热量活动活动1：阅读：阅读P4，找出体系、环境、热量的定义，找出体系、环境、热量的定义问题问题1：指出下列反应中的体系和环境：指出下列反应中的体系和环境盐酸和氢氧化钠溶液在烧杯中反应盐酸和氢氧化钠溶液在烧杯中反应2.反应热与焓变反应热与焓变活动活动1：找出反应热的概念：找出反应热的概念P4问题问题1：反应热和热量的差别是什么：反应热和热量的差别是什么反应热特指化学反应中吸收或放出的能量反

5、应热特指化学反应中吸收或放出的能量活动活动2：结合图像及教材：结合图像及教材P6-7“反应热与焓变反应热与焓变”的内容，回答下列问题的内容，回答下列问题问题问题1：反应热与焓变：反应热与焓变H是什么关系？是什么关系？高中阶段，反应热就是焓变高中阶段，反应热就是焓变问题问题2：焓变：焓变H和热量和热量Q有什么区别？有什么区别？单位单位不同不同kJ/mol，H带有带有“+”“-”能量反应物生成物反应进程E反E生H能量反应进程E反反应物生成物E生HH=E反反 E生生，若计算结果为，若计算结果为“-”，表示放热，表示放热若计算结果为若计算结果为“+”，表示吸热，表示吸热反应放出或吸收的能量反应放出或吸

6、收的能量反应热、反应热、焓变焓变H能量反应物生成物反应进程E反E生H能量反应进程E反反应物生成物E生HH=E反反 E生生H 0，H为为“+”，吸热，吸热问题问题4：H1=-10kJ/mol，H2=-20kJ/mol，H1和和H2哪个大哪个大H1H2注意：放热越多，焓变越小注意：放热越多，焓变越小问题问题3：H1=+10kJ/mol，H2=+20kJ/mol，H1和和H2哪个大哪个大H10()(4)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行()(5)通过加热才能发生的反应一定是吸热反应通过加热才能发生的反应一定是吸热反应()(6)吸热反应

7、需要在加热下才能发生吸热反应需要在加热下才能发生()2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H1=-Q1H2=-Q2比较大小：比较大小：Q1 Q2H1 H2S(g)+O2(g)=SO2(g)H1S(s)+O2(g)=SO2(g)H2H1 H2断开断开1mol HH键，吸收键，吸收436kJ的能量的能量断开断开1mol ClCl键，吸收键，吸收243kJ的能量的能量形成形成1mol HCl键，放出键，放出431kJ的能量的能量H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=。-183kJ/molHH键的键能是键的键能是436kJ/molO=O键的键能是键的键能

8、是496kJ/molH-O键的键能是键的键能是463kJ/mol，则则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 。484 kJ/mol三、中和三、中和反应反应反应反应热的测定热的测定1.实验操作实验操作活动：阅读教材活动：阅读教材P5【实验测量】，回答下列问题【实验测量】，回答下列问题问题问题1：实验用到哪些器材：实验用到哪些器材量热计（温度计、玻璃搅拌器）、烧杯、量筒量热计（温度计、玻璃搅拌器）、烧杯、量筒问题问题2：量热计由哪些组成部分：量热计由哪些组成部分图图1-3问题问题3：实验中测量了哪些数据：实验中测量了哪些数据盐酸温度、盐酸温度、NaOH溶液温度、混合后的最高温度溶液温度、混合后

9、的最高温度问题问题4：操作：操作“（1）”中为什么要把温度计上的酸冲洗干净中为什么要把温度计上的酸冲洗干净防止测量前盐酸和氢氧化钠反应，导致热量损失防止测量前盐酸和氢氧化钠反应，导致热量损失问题问题5：酸、碱哪个过量，为什么要这么做？：酸、碱哪个过量，为什么要这么做？碱过量，保证盐酸完全反应，且速度较快碱过量，保证盐酸完全反应，且速度较快问题问题6：操作（：操作（2）中，有哪些关键步骤？目的是什么？）中，有哪些关键步骤？目的是什么？迅速、立即、搅拌、最高温度迅速、立即、搅拌、最高温度减少热损失，减小误差减少热损失，减小误差问题问题7：完成该实验：完成该实验最好使用最好使用几个温度计？为什么？几

10、个温度计？为什么？一个，避免仪器不同带来误差一个，避免仪器不同带来误差问题问题8：你认为做好这个实验的关键是什么？：你认为做好这个实验的关键是什么？防止热量损失防止热量损失问题问题9：实验中采取哪些措施减少热损失？：实验中采取哪些措施减少热损失？隔热层、操作迅速隔热层、操作迅速问问题题10：某某同同学学不不慎慎摔摔碎碎玻玻璃璃搅搅拌拌器器，用用铜铜丝丝绕绕成成相相同同形形状状代代替，对测量结果有何影响？替，对测量结果有何影响？最高温度偏低最高温度偏低2.数据处理数据处理活动：阅读教材活动：阅读教材P5【数据处理】，回答下列问题【数据处理】，回答下列问题问题问题1：若酸的温度为：若酸的温度为T1

11、、碱的温度为、碱的温度为T2，则，则T1和和T2的大小关系如何？的大小关系如何？相等相等问题问题2：实验测量了几次数据？为什么要这么做？：实验测量了几次数据？为什么要这么做？3次，次，排除错误数据；排除错误数据；求平均值减小误差求平均值减小误差问题问题3：从这个实验看，做好一个定量实验，你觉得有哪些关键？：从这个实验看，做好一个定量实验，你觉得有哪些关键？从操作和数据处理上，保证数据准确从操作和数据处理上，保证数据准确问题问题4：利用温度数据计算反应热的公式是什么？：利用温度数据计算反应热的公式是什么？Q=cmT实验次数实验次数起始温度起始温度/最高温度最高温度/酸酸碱碱平均平均126.226

12、.026.129.5227.027.427.232.3325.925.925.929.4426.426.226.329.6Q=1421.2J问题问题5：分析下列数据，说说盐酸和氢氧化钠放热多还是硫酸？：分析下列数据，说说盐酸和氢氧化钠放热多还是硫酸？50mL 0.55mol/L NaOH溶液溶液+50mL 0.50mol/L 盐酸，盐酸，Q1=1432.5J50mL 0.55mol/L NaOH溶液溶液+50mL 0.50mol/L 硫酸，硫酸，Q2=1571.3J50mL 0.55mol/L NaOH溶液溶液+50mL 1.00mol/L 盐酸，盐酸，Q3=1574.1J注意：需要统一用量注

13、意：需要统一用量H1=-57.30kJ/molH2=-57.14kJ/molH3=-57.24kJ/mol中和热中和热：酸碱反应生成：酸碱反应生成1mol H2O(l)放出的热量放出的热量下列反应，表示中和热的方程式有（下列反应，表示中和热的方程式有（）A.HCl(aq)+NH3H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)H1B.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)H2C.0.5H2SO4(aq)+0.5Ba(OH)2(aq)0.5BaSO4(s)+H2O(l)H3D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)H4E.

14、NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H5F.NaOH(aq)+0.5H2SO4(aq)0.5Na2SO4(aq)+H2O(l)H6G.纯碱和盐酸反应生成纯碱和盐酸反应生成1molH2O的焓变的焓变ABCEF3.中和热中和热活活动动：阅阅读读教教材材P6正正文文第第一一段段，说说说说中中和和反反应应放放出出57.3kJ热热量量的的条件，并用方程式表示这段话的意思条件，并用方程式表示这段话的意思强酸、强碱、可溶盐、强酸、强碱、可溶盐、1mol 水水H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJ/mol下列反应，表示下列反应，表示H=-57.3kJ/mol的方

15、程式有（的方程式有（）A.HCl(aq)+NH3H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)H1B.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)H2C.0.5H2SO4(aq)+0.5Ba(OH)2(aq)0.5BaSO4(s)+H2O(l)H3D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)H4E.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H5F.NaOH(aq)+0.5H2SO4(aq)0.5Na2SO4(aq)+H2O(l)H6G.纯碱和盐酸反应生成纯碱和盐酸反应生成1molH2O的焓变的焓变EF四、热

16、化学方程式四、热化学方程式1.含义和书写规则含义和书写规则活动：活动：写出盐酸和氢氧化钠反应的离子方程式写出盐酸和氢氧化钠反应的离子方程式H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJ/molH+OH-=H2O对比上述方程式，两者对比上述方程式，两者有什么不同有什么不同H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJ/mol上述方程式称为热化学方程式，书写规则如下上述方程式称为热化学方程式，书写规则如下不写不写“点燃点燃”等条件，要注明反应温度和压强，常温常压除外等条件，要注明反应温度和压强，常温常压除外要注明要注明物质状态，状态不同，能量不同物质状态，状态不同，能量

17、不同焓变单位是焓变单位是kJ/mol2.热化学方程式中的热化学方程式中的H问题问题1：kJ/mol中，每摩尔是什么意思？中，每摩尔是什么意思？每摩尔反应，每摩尔反应，P10问题问题2：如果计量数翻倍，焓变数值需不需要变化？：如果计量数翻倍，焓变数值需不需要变化？计量数翻倍，焓变数值翻倍计量数翻倍，焓变数值翻倍1mol C与与 1mol H2O(g)反应生成反应生成 lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需要，需要吸吸收收131.5kJ的热量，该反应的反应热为的热量，该反应的反应热为H=kJ/mol。写出上述反应的热化学方程式写出上述反应的热化学方程式 。131.5C(s)+H2O(g)

18、=CO(g)+H2(g)H=+131.5kJ/mol 拆开拆开 1mol HH键需要的能量是键需要的能量是436kJ1mol NH键需要的能量是键需要的能量是391kJ 1mol NN键需要的能量是键需要的能量是946kJ，常温常压下常温常压下1mol N2生成生成NH3放出的热量为放出的热量为 ，热化学方程式热化学方程式 。1mol H2生成生成NH3放出的热量为放出的热量为 。热化学方程式热化学方程式 。92.0 kJ30.67 kJN2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.0kJ/mol 1/3N2(g)+H2(g)=2/3NH3(g)H=-30.67kJ/mol 已知已知H2

19、(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的的H_，H2O(l)=H2(g)1/2O2(g)的的H_。571.6 kJ/mol+285.8 kJ/mol思考：石墨、金刚石哪个更稳定？思考：石墨、金刚石哪个更稳定？C(石墨石墨 s)C(金刚石金刚石 s)H=+1.9 kJ/mol 石墨更稳定石墨更稳定总能量越低，物质越稳定总能量越低，物质越稳定五、燃烧热五、燃烧热活活动动：阅阅读读教教材材P10-P11“燃燃烧烧热热”的的内内容容，写写出出表表示示CO燃燃烧烧热热的的热热化化学学方方程程式式（已已知知28gCO在在空空气气中中完完全全燃

20、燃烧烧放放出出283kJ的的能能量）量）CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=-110.5kJ/mol问题问题1：燃烧热的定义中，要点是什么？：燃烧热的定义中，要点是什么？1mol纯物质，指定产物纯物质，指定产物问题问题2：指定产物有什么特征：指定产物有什么特征？常见物质，常见物质，25，101kPa下的状态，下的状态，XHX以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是烧热的热化学方程式是()AC(s)1/2O2(g)=CO(g)H283.0 kJ/molBC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5

21、kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molDH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/molB若若1 mol水蒸气转化成液态水放热水蒸气转化成液态水放热40.8 kJ，则反应，则反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H_kJ/mol。H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H_kJ/mol。氢气的燃烧热为氢气的燃烧热为_kJ/mol。571.6285.8285.82H2(g)O2(g)=2H2O(g)H-490 kJ/mol 六、盖斯定律六、盖斯定律活动活动1：阅读教材：阅读教材P14-15“盖斯定律盖斯定律”，理解盖斯定律，理解盖斯定

22、律问题问题1：根据图示，分析：根据图示，分析H1、H2、H3的关系的关系H1=H2+H3问题问题2：观察三个方程式，分析其关系：观察三个方程式，分析其关系I：C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJ/molII：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H2=-283.0kJ/molIII：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H3=-110.5kJ/molH1=H2+H3I =II +III活动活动2：通读：通读P14-16，思考为什么需要盖斯定律，思考为什么需要盖斯定律某些反应不方便直接测量反应热，可通过计算获取数据某些反应不方便直接测量反应热，可通过计算获取数据H=H1+

23、H2=H3+H4盖斯定律盖斯定律BHACH1H2DH3H4 不管化学反应是分一步完成或不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。途径无关。在在298 K、100 kPa时，已知：时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则则H3和和H1和和H2间的关系正确的是间的关系正确的是()AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12

24、H2 DH3H1H2A某次发射火箭，用某次发射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中中燃烧，生成燃烧，生成N2、液态、液态H2O。已知：已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol 已知在一定条件下，已知在一定条件下，CO的燃烧热为的燃烧热为283 kJ/mol，CH4的燃烧热的燃

25、烧热为为890 kJ/mol，由，由1 mol CO和和3 mol CH4组成的混合气体在上组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为述条件下充分燃烧，释放的热量为()A2912 kJ B2953 kJC3236 kJ D3867 kJB课本课本P22P22第第1010题题已知已知C、H2、CH4燃烧热数据如下：燃烧热数据如下：物质物质燃烧热燃烧热C393.5kJ/molH2285.8kJ/molCH4890 kJ/mol则则C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=。-75.1kJ/mol七、反应热计算七、反应热计算已已知知氢氢气气的的热热值值为为1.4108J/kg，甲甲烷烷的的燃燃烧烧热热为为890.3kJ/mol，则则1mol甲烷或氢气在空气中完全燃烧时，哪个放出的热量多？甲烷或氢气在空气中完全燃烧时，哪个放出的热量多？280kJ/mol甲烷放热多甲烷放热多