2021新教材高中化学第一章化学反应的热效应 课件 人教版选择性必修1

C(石墨，s)
1 2
O2
(g)
CO(g)
H 110.5kJ / mol
[课堂•练习]
(1)1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气，放出642kJ的热量。
N2H4 (l) O2 (g) N2 (g) 2H2O(g) H 642kJ / mol
(2)101kPa时，2mol H2完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ的热量。
物质所具 有的能量
ΔQ
ΔH
H
kJ/mol
正值表示反应吸热；负值表示反应放热
只有正值
反应热=焓变（等压）；ΔH=H(生成物)－H(反成物)
焓变、焓、反应热代表的意义不同。 任何化学反应都有反应热。
物质三态之间变化的焓变不能叫反应热，反应热是化学 反应的焓变。
[课堂•练习] 1.下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的 是( ) A.Ba(OH)2•8H2O 与 NH4Cl 反应，氢氧化钠溶于水 B.镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C.灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 D.酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应
2H2 (g) O2 (g) 2H2O(l) H 571.6kJ / mol
(3)101kPa时，1mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。
CH4 (g) 2O2 (g) 2H2O(l) CO2 (g) H 890.3kJ / mol
(4)硅粉和HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量。
[基础•初探]
1、概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2、特点 ①指明了反应时的温度和压强，若在25 ℃、101 kPa时进行的反应，可不注明。 ②在化学方程式右边注明ΔH的数值、符号和单位 。 ③注明反应物和生成物的聚集状态
因为物质发生状态的变化也伴随着能量的变化，所以书写热化学方程式时必须 注明物质的聚集状态。通常用 g、l、s、aq 分别表示气态、液态、固态、在水 溶液中。
(2)体系与环境的热量交换——反应热 热量：因温度不同而在体系与环境之间 交换或传递 的能量。 反应热：在 等温 条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量， 称为化学反应的热效应，简称反应热。
☂名师点拨
反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度 恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度 相等 。
和
的总能量，则反应
是放热反应，故 B 项正确；由图可知，反应物
和
的总能量小于生成物
和
的总能量，则反应
是吸热反应，故 C 项错误，D 项正确。
[课堂•练习]
5.已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高 温的氮气流中通过如下反应制得：（未配平）。该反 应过程中的能量变化如图所示：
试回答下列问题。 （1）该反应中的氧化剂是____________，还原产物是 ________________。
二、焓变
[基础•初探]
1、内能：体系内物质的各种能量的 总和 ，受温度、压强 和物质的聚集状 态等影响。符号为 U 。 2、焓：与物质内能 有关的物理量，单位为 kJ/mol，符号为H。 3、焓变(ΔH)：生成物的总焓与反应物的总焓 的焓值差，单位为 kJ/mol 。恒压 条件下反应的热效应等于焓变。 4、焓变与吸热反应、放热反应的关系 当ΔH为“ + ”或ΔH＞0时,为吸热反应;当ΔH为“ - ”或ΔH＜0时,为放热反应。
[课堂•练习]
（2）该反应是________________（填“吸热反应”或 “放热反应”），ΔH_____________（填“>”“<” 或“=”）0。 （3）该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量 ____________（填“>”“ <”或“=”）形成新化学 键释放的总能量。
答案：（1） ； （2）放热反应；< （3）< 解析：（1）题述反应中碳元素的化合价由 0 升高到+2，氮素的化合价由 0 降低到–3，故
☂名师点拨
导致中和反应反应热测定存在误差的原因 ①量取溶液的体积不准确。 ②温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度)。 ③实验过程中有液体溅出。 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 ⑤隔热层隔热效果不好,实验过程中有热量损失。 ⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。⑦溶液浓 度不准确。 ⑧没有进行重复实验。
④热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数。 3、意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
☂名师点拨
1、冰熔化成水时，需要吸收热量；水蒸发成水蒸气，也需要吸收热量。 2、用ΔH表示化学反应放出或吸收的能量，放热反应的ΔH为负值，吸热反应 的ΔH为正值，单位一般为kJ/mol。 3、化学式相同的同素异形体除需注明聚集状态外，还需注明其名称。如： 1mol石墨转化为CO(g)时，放出110.5kJ的热量：
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
课程目标
1．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质 的聚集状态的影响。 2．了解反应热与焓变的含义，了解化学能与热能的相互转化，等压 条件下化学反应的反应热可以用焓变的表示。 3.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 4.知道中和反应反应热的测定方法。
[课堂•练习]
答案：C
解析：
与
反应属于吸热反应，氢氧化钠溶于水为放热过程，但不是
放热反应，A 项不符合题意。镁条在二氧化碳中燃烧属于放热反应，碳酸氢钠受热分解属
于吸热反应，B 项不符合题意。灼热的炭与二氧化碳反应属于吸热反应，氢气在氯气中燃
烧属于放热反应，C 项符合题意。酸碱中和反应属于放热反应，在高温下焦炭与水蒸气反
A.该反应是放热反应 B.反应物的总键能大于生成物的总键能 C.Y 的能量高于 Z 的能量 D.该反应的反应热
[课堂•练习]
答案：A 解析：该反应中反应物 X、Y 的总能量高于生成物 Z 的总能量，故该反应是放热反应，
，无法比较 Y、Z 能量的高低，A 项正确，C、D 项错误；该反应中反应物的总键 能小于生成物的总键能，B 项错误。
[基础•初探]
(3)中和反应热的测定 【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应 放出的热量，由此求得反应热。 【实验装置】
【实验步骤】
[基础•初探]
热量损失 高
注意事项 ①为了保证酸、碱完全中和，常采用碱稍过量的方法。 ②中和反应的终止温度是反应混合液的最高温度。
【数据处理】
1.化学键与能量变化的关系: 2.反应前后物质总能量与化学反应中能量变化的关系
3.常见的吸热反应与放热反应
一、反应热
[基础•初探]
1、反应热及其测定
(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间为例 环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。 体系：包括反应物、 发生的反应 、 生成物 。
（ΔH=-184.6kJ/mol）很接近。
☂名师点拨
上述分析表明：化学键的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。 ΔH=反应物分子化学键断裂时吸收的总能量－生成物分子的化学键形成 时释放的总能量
(2)宏观角度
[基础•初探]
从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量， 反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。反之，则为吸热反应。如 图所示：
[基础•初探]
50mL 0.5mol/L 盐酸与 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液发生中和反应生成 1mol H2O 时放出的热量为：
（m1 m2 ) c (t2 n(H2O)
t1)
0.418(t2 t1) kJ 0.025
其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c
为比热容，c＝4.18
反应中的氧化剂是 ，还原产物是
。
（2）该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，
。 （3）由（2）中分析可知，该反应为放热反应，故断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新 化学键放出的总能量。
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学反应方程式 燃烧热
课程目标
1．了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。 2．了解燃烧热的定义、热化学方程式的书写。
1 H2 (g) 2 O2 (g) H2O(g) H 241.8kJ / mol
25℃和101kPa下，1mol 气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol液态H2O时，放 出285.8kJ的热量。
1 H2 (g) 2 O2 (g) H2O(l) H 285.8kJ / mol
一、热化学反应方程式
(2)决定焓变正负的因素：反应物与生成物焓的相对大小。 影响焓变大小的因素：①参加反应的物质的物质的量的多少；② 反应体系中物质的聚集状态；③物质的温度和压强。
重难点剖析 反应热、焓、焓变的比较
概念
符号 单位 数值 联系 注意
反应热
焓变
焓
在等温条件下，化学反 应体系向环境释放或从 环境吸收的热量
化学反应中生成 物的总焓与反应 物的总焓之差
源自文库
ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量
思考讨论 (1)任何一个化学反应都有反应热吗？ (2)决定焓变(ΔH)正负及影响焓变大小的因素有哪些？
提示：(1)任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中， 当反应物分子间的化学键断裂时，需要原子间的相互作用，这需要吸 收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释 放能量。
[基础•初探]
5、化学反应过程中能量变化的原因 (1)微观角度
[基础•初探]
实例：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示：
由图可知
1 mol H2 分子中的化学键断裂吸收的能量是 436kJ ，1 mol Cl2 分子中的化学键断裂吸收 的能量是 243kJ ，2 mol HCl 分子中的化学键形成释放的能量是 862kJ ，则 H2(g)＋ Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为184.6kJ。分析结果与实验测得的该反应的反应热
提示：①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一 支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后 ，温度计必须用水冲洗干净并用 滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。 ②反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。 ③实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 ④重复实验3次，取3次实验数据的平均值。
应属于吸热反应，D 项不符合题意。
[课堂•练习]
2.下列说法不正确的是( ) A.恒压条件下进行的反应的焓变等于该反应的热效应 B.焓变的符号是ΔH C.焓变的单位常用 kJ/mol D.浓硫酸溶于水是吸热反应
答案：D 解析：浓硫酸溶于水不是化学反应，是物理变化，且该过程放热。
[课堂•练习]
3.已知化学反应的能量变化如图所示，下列有关该反 应的说法正确的是( )
任何化学反应都有反应热，那么我们如何表示化学反应的反应热呢？化 学反应同时存在着物质变化和能量变化，化学反应中的物质变化可用化学方 程式表示，那么用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢？如何 建立物质变化和能量变化的定量关系呢？
[举•例]
25℃和101kPa下，1mol 气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol气态H2O时，放 出241.8kJ的热量；
J·(g·℃)－1；t1、t2 分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：
mol)。
【实验结论】
大量实验测得，在25 C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应 生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量。
[基础•初探]
【问题与讨论】 在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
[课堂•练习]
4.Na2CO3 溶液与盐酸反应过程中的能量变化如图所 示，下列选项错误的是( )
A.
是放热反应
B.
是放热反应
C.
是放热反应
D.
是吸热反应
[课堂•练习]
答案：C 解析：由图可知，反应物
和
的总能量大于生成物
的总能量，则
反应
是放热反应，故 A 项正确；由图可知，反应物
和
的总能量大于生成物
Si(s) 3HCl(g) 300℃SiHCl3 (g) H2 (g) H 225kJ / mol