反應(yīng)熱+焓變 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第一課時(shí)反應(yīng)熱焓變第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱液氫-液氧煤油-液氧全球首款應(yīng)用煤基航天煤油飛行的運(yùn)載火箭。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般選用化學(xué)推進(jìn)劑，它是由燃料和氧化劑組成的，反應(yīng)后產(chǎn)生高溫氣體用于火箭推進(jìn)。如何定量計(jì)算充多少液氫才能助推火箭升空？吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)問(wèn)題導(dǎo)學(xué)有下列常見的化學(xué)反應(yīng)：①Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④鋁熱反應(yīng)⑤C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)⑥中和反應(yīng)⑦可燃物的燃燒⑧金屬與酸的置換反應(yīng)其中屬于放熱反應(yīng)的是______________(填序號(hào)，下同)，屬于吸熱反應(yīng)的是__________。③④⑥⑦⑧①②⑤復(fù)習(xí)與鞏固：反應(yīng)熱及相關(guān)概念吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)歸納總結(jié)常見的放熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)Na2CO3+HCl多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與CO2生成CONaHCO3+HCl體系環(huán)境熱量被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系，與體系相互影響的其他部分稱為環(huán)境。任務(wù)一思考如何定量描述化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)體系與環(huán)境在等溫條件下，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)前后體系的溫度相等如何準(zhǔn)確測(cè)量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量?方法：通過(guò)量熱計(jì)直接測(cè)定實(shí)例：中和熱的測(cè)定問(wèn)題討論一、反應(yīng)熱的定義中和熱: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時(shí)，放出的熱量.熱容和比熱在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)聚集狀態(tài)不變的條件下，物質(zhì)吸收熱量，溫度每升高1℃時(shí)所吸收的熱量稱為該物質(zhì)的熱容，其單位為J·℃-1。純物質(zhì)的熱容與其質(zhì)量成正比。單位質(zhì)量的物質(zhì)的熱容稱為該物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱,符號(hào)為c。比熱的單位為J·℃-1·g-1。常溫下，液態(tài)水的比熱為4.18J·℃-1·g-1

。資料卡片二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定測(cè)定原理

反應(yīng)熱計(jì)算公式

Q＝

mcΔt中和反應(yīng)放出的熱量反應(yīng)混合液的質(zhì)量反應(yīng)混合液的比熱容反應(yīng)前后溶液溫度的差值2.實(shí)驗(yàn)裝置環(huán)境溫度不變?作用1.為什么要保溫？2.為什么不用普通玻璃棒？3.玻璃攪拌器如何攪拌？3.實(shí)驗(yàn)操作步驟(1)反應(yīng)前體系的溫度：分別測(cè)量鹽酸與NaOH溶液的溫度。(2)反應(yīng)后體系的溫度：迅速混合并攪拌，記錄最高溫度。(3)重復(fù)操作兩次取溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)。二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定1.為什么采用堿稍過(guò)量的方法？2.能不能用金屬攪拌器代替玻璃攪拌器？3.

量取鹽酸后的量筒能否直接量取NaOH溶液？4.一支溫度計(jì)能否測(cè)完酸后直接測(cè)量堿的溫度？如何操作？5.為什么將溶液迅速倒入內(nèi)筒后，立即蓋上杯蓋？6.能否將NaOH溶液分多次倒入量熱計(jì)中？思考交流因堿會(huì)吸收空氣中的CO2，為保證0.025mol鹽酸完全被中和不能。金屬易導(dǎo)熱，會(huì)造成熱損不能，反應(yīng)放熱，使起始溫度偏高，而反應(yīng)后溫度偏低不能，殘留的酸會(huì)與堿反應(yīng)，造成熱損。必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干后再測(cè)減少熱損不能，迅速操作，減少熱損二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定

n酸=0.025mol

n堿=0.0275mol0.00418x(50+50)x(t2－t1)=0.418（t2－t1）kJ0.418（t2－t1）/0.025kJ·mol-1二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定4.數(shù)據(jù)處理大量實(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時(shí)，放出57.3kJ的熱量。特別提醒(1)本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)小于57.3kJ·mol－1，試分析產(chǎn)生誤差可能的原因。①量取溶液時(shí)，操作或讀數(shù)不當(dāng)，量取體積小于50mL；②量熱計(jì)保溫效果不好；③溶液混合時(shí)速度不夠快，或沒有及時(shí)蓋上杯蓋；④讀取反應(yīng)后溫度時(shí)，過(guò)早或過(guò)晚，不是讀取的最高溫度。思考交流中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定思考交流(2)若改用100mL0.50mol·L－1的鹽酸與100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，所測(cè)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的數(shù)值是否為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的2倍？否；中和反應(yīng)反應(yīng)熱是指在稀溶液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)與本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相同。(3)用濃硫酸代替鹽酸對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？用醋酸代替鹽酸對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？濃硫酸溶于水時(shí)放熱，使所測(cè)反應(yīng)熱的數(shù)值偏大；弱酸、弱堿電離時(shí)吸熱，使所測(cè)反應(yīng)熱的數(shù)值偏小。中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定常見的量熱計(jì)保溫杯式量熱計(jì)三、反應(yīng)熱與焓變化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有反應(yīng)熱？產(chǎn)生反應(yīng)熱體系內(nèi)能改變焓(H)與之有關(guān)的物理量焓變(ΔH)等壓條件下U問(wèn)題導(dǎo)入任務(wù)二探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因1.焓和焓變內(nèi)能：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，符號(hào)U。焓(H)：與內(nèi)能有關(guān)的物理量，用符號(hào)H表示。焓變：ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物

單位：kJ/mol或kJ·mol－1。反應(yīng)熱：中學(xué)階段認(rèn)為，等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變?nèi)?、反?yīng)熱與焓變焓、焓變與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系?放熱反應(yīng)ΔH<0焓(H)反應(yīng)物生成物吸熱反應(yīng)ΔH>0焓(H)生成物反應(yīng)物ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物

2.反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因分析(1)從反應(yīng)體系始末狀態(tài)的能量視角分析三、反應(yīng)熱與焓變436kJ/molHHHH鍵斷裂,吸收能量鍵形成,釋放能量436kJ/mol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。微觀分析任務(wù)二探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因能量

?H2＝?436kJ/mol

H2(g)2H(g)?H1＝+436kJ/mol微觀分析任務(wù)二探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

?H＝？吸收436kJ+243kJ＝679kJ

釋放431kJ/mol×2mol＝862kJ?H＝?183kJ/mol任務(wù)二探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因

通常：ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物=E反應(yīng)物總鍵能-E生成物總鍵能化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。

?H＝?183kJ/mol鍵能估算實(shí)驗(yàn)測(cè)得?H＝?184.6kJ/molH2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

?H＝

？任務(wù)二探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因思考交流

(1)a、b、c分別代表什么意義？a：___________________；b：____________________；c：_______。舊鍵斷裂吸收的能量新鍵形成放出的能量反應(yīng)熱(2)該反應(yīng)是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，ΔH____(填“>”或“<”)0。放熱<三、反應(yīng)熱與焓變已知：25℃，101KPa下鍵能：H-H:436KJ·mol-1氧氧鍵:496KJ·mol-1

H-O:463KJ·mol-1求2H2(g)+02(g)=2H2O(g)△H=_______

助推某火箭升空，其中一段路程需要?dú)錃馓峁?.84×1010KJ的能量，請(qǐng)問(wèn)大約需要多少摩爾氫氣？-484kJ/mol任務(wù)三研究反應(yīng)熱的意義1.0×108mol小結(jié)定量計(jì)算燃料使用量1.下列變化為放熱的化學(xué)反應(yīng)的是(

)

A．H2O(g)===H2O(l)

ΔH＝－44.0kJ/mol

B．2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)

ΔH＝＋14.9kJ/mol

C．形成化學(xué)鍵時(shí)共放出能量862kJ的化學(xué)反應(yīng)

D．能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)D達(dá)標(biāo)檢測(cè)262.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/molD．＋126kJ/molA達(dá)標(biāo)檢測(cè)3.在中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是A.使用玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差B.為準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液混合測(cè)得ΔH＝－57.3kJ·mol－1D.該實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有量筒、燒杯、酒精燈、溫度計(jì)等√不需要酒精燈溫度計(jì)水銀球測(cè)燒杯內(nèi)溶液的溫度，不能接觸燒杯底部還生成BaSO4沉淀，使所測(cè)反應(yīng)熱的數(shù)值偏大4.正誤判斷(1)ΔH的單位采用kJ·mol－1時(shí)，表示1mol反應(yīng)的焓變(2)NaOH溶液與稀H2SO4反應(yīng)的ΔH>0(3)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)放熱，

ΔH<0(4)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收能量，所以石墨更穩(wěn)定√×√√5.已知在25℃、101kPa下，1mol氫氣在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的能量變化如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.H2O(g)分解為H2(g)與O2(g)時(shí)放出熱量B.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量：乙>甲>丙C.H2(g)具有的能量高于H2O(g)具有的能量D.乙→丙的過(guò)程中若生成液態(tài)水，釋放的能量將小于930kJ√分解吸熱甲→乙吸收685kJ能量，乙>甲乙→丙釋放930kJ能量，乙>丙無(wú)法比較等量的H2O(g)具有的能量高于H2O(l)，乙→丙若生成液態(tài)水，放出的能量大于930kJ

6.已知拆開1molH

H鍵、1molN

H鍵、1mol