反应热课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、人教版高中化学选择性必修1第1章第1节反应热CONTENTS反应热概述热力学基础知识热力学第一定律反应热的计算反应热的应用举例反应热与日常生活、工业生产及环境保护的关系反应热概述01定义反应热是指化学反应在恒压条件下进行时，反应体系所吸收或放出的热量。说明反应热通常用于描述反应体系的能量变化，是热力学研究的重要参数之一。反应热的定义反应热的种类燃烧热，指在一定条件下，纯净物燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。中和热，指酸碱中和反应生成1mol水时所释放的热量。溶解热，指在一定温度和压力下，物质在溶剂中溶解时吸收或放出的热量。种类1种类2种类3意义2指导工业生产，通过研究反应热，可以优化化工生产过

2、程，提高能源利用效率，降低生产成本。意义1了解反应能量变化，反应热的研究有助于深入了解化学反应中的能量转化与传递规律。意义3推动相关科学研究，反应热研究在热力学、动力学、环境化学等领域具有广泛的应用价值，有助于推动相关学科的深入研究与发展。反应热的研究意义热力学基础知识02在研究热力学问题时，我们需要将研究的对象与周围的其他物体分开来，这个被研究的对象就是系统。系统可以是实际的物体，也可以是抽象的概念。系统与系统相互作用的周围物体称为环境。在热力学中，环境通常被看作是一个无限大的热源或冷源，可以向系统提供或吸收热量。环境系统与环境状态系统的状态是指系统在某一时刻所具有的全部物理性质的总体。例如

3、，系统的温度、压力、体积等都是描述系统状态的物理量。状态函数描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函数的数值只与系统的状态有关，而与系统经历的具体过程无关。例如，内能、焓、熵等都是状态函数。状态与状态函数热与功热：热是指由于温度差而发生的能量传递现象。在热力学中，热通常用符号Q表示，单位是焦耳（J）。热流向的方向是从高温物体流向低温物体。功：功是指由于系统与环境之间的相互作用而发生的能量传递现象。在热力学中，功通常用符号W表示，单位也是焦耳（J）。功可以是体积功（由于系统体积变化而做的功），也可以是其他类型的功（如电功、机械功等）。以上即为热力学基础知识的简要介绍，通过对系统与环境、状态与状态

4、函数以及热与功等概念的学习，可以更好地理解反应热等相关热力学概念，并为后续学习打下坚实基础。热力学第一定律03热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表明能量在封闭系统中是守恒的，它不会被创造也不会消失，只会从一种形式转化为另一种形式。该定律表述了热量与功之间的转换关系，即系统内部能量的变化等于系统吸收的热量加上外界对系统做的功。热力学第一定律的表述热力学第一定律的数学表达式热力学第一定律的数学表达式为 U=Q+W。其中，U 表示系统内能的改变量，Q 表示系统吸收的热量，W 表示外界对系统做的功。这个表达式定量地描述了系统内部能量的变化与热量和功之间的关系。热机效率01热力学第一定律可以用于分析

5、热机的效率。热机效率定义为热机输出的功与输入的热量之比。通过热力学第一定律可以推导出卡诺定理，进而得到卡诺循环的效率。热力学第一定律的应用化学反应热效应02热力学第一定律可以用于研究化学反应的热效应。通过测量反应物和生成物的热量变化，可以计算化学反应的吸收或放出的热量，进一步理解反应的能量变化。工程应用03在工程领域，热力学第一定律被广泛应用于各种能量转换系统的分析和设计，如蒸汽轮机、内燃机等。通过热力学第一定律，可以评估这些系统的能量转换效率并进行优化。反应热的计算04VS键能是指形成或断裂1mol化学键所吸收或放出的能量，常用单位为kJ/mol。键能与反应热关系化学反应中的反应热与参与反应

6、的各物质键能总和的变化有关。当反应物的键能总和高于生成物的键能总和时，反应会放出热量；反之，则会吸收热量。键能定义键能与反应热的关系利用键能计算反应热的方法首先查找参与反应的各物质键能数据，然后计算反应物和生成物的键能总和，最后根据键能总和的变化计算反应热。计算步骤在计算过程中，要确保使用相同单位和精确度的数据，以减小误差。同时，要考虑反应中的各物质计量系数，确保计算准确性。注意事项反应热的实验测定方法量热法：通过测量化学反应过程中体系热量的变化来确定反应热。量热法常用的仪器有热量计，可以直接测量反应的热效应。温差法：在恒温条件下进行化学反应，测量反应前后体系温度的变化，利用热容数据计算反应热

7、。这种方法需要精确测量温度和热容，以减小误差。以上内容提供了关于反应热的计算方法和实验测定方法的详细解释。在实际应用中，可以根据具体需求和条件选择合适的方法进行计算和测定。反应热的应用举例05盖斯定律的应用定义：盖斯定律是指在一定条件下，化学反应的热效应只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。通过已知反应的热效应，可以预测未知反应的热效应。在工业生产中，可以通过选择适当的反应途径，实现能量的高效利用。应用举例010302应用举例定义：燃烧热是指在标准状态下，1mol可燃物质完全燃烧时所放出的热量。04在能源领域，燃烧热的测定对于燃料的选择和能源利用具有重要意义。燃烧热可以作为燃料热值的重

8、要指标，用于评估燃料的能量密度和燃烧效率。燃烧热的测定与应用定义：中和热是指酸碱反应中，生成1mol水时所放出的热量。中和热的测定有助于研究酸碱反应的热力学性质，深入理解酸碱反应的本质。在实际应用中，中和热的测定对于优化酸碱中和工艺、提高能量利用效率具有指导作用。例如，在化工生产中，通过优化酸碱中和的条件，可以降低能源消耗和废弃物排放。应用举例中和热的研究与应用反应热与日常生活、工业生产及环境保护的关系06烹饪过程中，许多化学反应会产生热量。例如，炒菜时，食材中的油脂与氧气发生氧化反应，产生热量，使菜肴加热熟透。烹饪食物发酵是微生物代谢产生的化学反应，过程中会产生热量。例如，制作面包时，酵母发

9、酵面团中的糖，产生二氧化碳和热量，使面团膨胀发酵。发酵过程电池是将化学能转化为电能的装置。在电池内部，化学反应产生电流和热量。手机、电动车等设备的电池在使用过程中会伴随发热现象。电池使用反应热在日常生活中的应用化工生产化工生产中，许多合成反应会产生大量热量。通过合理控制反应条件，可以将这些热量有效利用，提高生产效率。同时，也需要对反应热进行严格控制，防止过热引发事故。反应热在工业生产中的利用与控制钢铁冶炼钢铁冶炼过程中，矿石还原、熔炼等反应会产生大量热量。工业上通过回收余热、优化工艺流程等手段，提高能源利用效率，降低能源消耗。水泥生产水泥生产过程中，石灰石分解、熟料烧成等反应会产生大量热量。通过改进生产工艺、采用高效节能设备等措施，可以减少能源消耗和环境污染。温室气体排放化石燃料的燃烧会产生大量二氧化碳，这是导致全球气候变暖的主要原因之一。减少化石燃料的使用，开发清洁能源，是降低温室气体排放的关键。热污染工业生产过程中产生的大量废热，如果不经过妥善处理，会对周边环境造成热污染，影响生态平衡。工业废热可以通过余热回收、热泵技术等方式进行利用，降低热污染。化学反应副产物处理许多化学反应会产生有毒有害的副产物。这些物质如果处理不当，会对环境和人类健康造成威胁。因此，在工业生产中，应采取严格的环保措施，确保副产物得到妥善处理。反应热与环境保护的关系及应对策略谢谢您的聆听THANKS