1.1反應(yīng)熱（共3課時）課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

新人教化學(xué)選擇性必修一《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)

反應(yīng)熱第1課時

反應(yīng)熱

焓變“神舟”火箭發(fā)射精彩瞬間神舟十六號載人飛船北京時間2023年5月30日發(fā)射，執(zhí)行神舟十六號發(fā)射任務(wù)的長征二號F遙十六運(yùn)載火箭【情境引入】化學(xué)反應(yīng)的特征：有物質(zhì)變化，還伴隨能量變化當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時：化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)①燃燒④大部分化合反應(yīng)②金屬與水/酸反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)①

C/CO/H2

還原

金屬氧化物②大多分解反應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中，人們?nèi)绾味康孛枋龌瘜W(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量呢?體系(系統(tǒng))：試管中的溶液及發(fā)生的反應(yīng)等。(包括反應(yīng)物、生成物、發(fā)生的反應(yīng))環(huán)境：與體系相互影響的其它部分(如試管、空氣等)體系環(huán)境熱量體系與環(huán)境之間存在_______交換或____________交換。物質(zhì)能量(熱量)【任務(wù)一】定量描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量【思考與討論1】如何定量描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量？（閱讀教材P4）【新課講解】一、反應(yīng)熱1、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)，簡稱反應(yīng)熱。體系環(huán)境熱量等溫：指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度相等。符號:Q單位:kJ·mol－1保溫杯式量熱計(jì)測定裝置：量熱計(jì)絕熱（保溫）！防止（或減少）熱量的散失【思考與討論2】如何測定化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量？測定的關(guān)鍵是什么？【任務(wù)二】測定化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量簡易量熱計(jì)示意圖【任務(wù)二】測定化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量中和熱(1)定義：在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水和可溶性鹽時所釋放的熱量。(2)注意事項(xiàng)：【知識拓展】【任務(wù)三】

探析化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的原因閱讀書本P6：化學(xué)反應(yīng)為什么產(chǎn)生反應(yīng)熱？

反應(yīng)前后體系內(nèi)能(U)改變內(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。焓（H）：是一個與內(nèi)能有關(guān)的物理量。焓變（?H

）：

等壓條件下的反應(yīng)熱

單位：kJ/mol或kJ?mol-1在恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于反應(yīng)熱。宏觀分析∑H

(反應(yīng)物）＞∑H(生成物）∑H

(反應(yīng)物）＜∑H(生成物）[小結(jié)]（1）吸熱反應(yīng)：焓增大，△H>0；放熱反應(yīng)：焓增大，△H<0

(2)?H＝

H生成物－H反應(yīng)物【任務(wù)三】

探析化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的原因以H2與Cl2反應(yīng)生成HCl為例

Q吸=679kJQ放=862kJQ吸

<

Q放放熱183kJ與實(shí)驗(yàn)測得的反應(yīng)放出熱量為

很接近結(jié)論：（1）化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因（2）△H=反應(yīng)物的鍵能總和—生成物的鍵能總和微觀分析【任務(wù)三】

探析化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的原因【新課講解】2、焓變生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，符號為?H規(guī)定：①當(dāng)反應(yīng)體系放熱時其焓減小，ΔH為“－”，即ΔH

<0；②當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時其焓增大，ΔH為“＋”，即ΔH>0。計(jì)算反應(yīng)熱的三種方法：?H＝E（生成物的總能量）－E（反應(yīng)物的總能量）?H＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能【當(dāng)堂檢測】2、請從能量變化的角度判斷下列反應(yīng)的類型，并計(jì)算反應(yīng)熱。放熱反應(yīng)；

H＝?183kJ/mol【當(dāng)堂檢測】3、

反應(yīng)A+B=C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+B→X(ΔH>0)②X→C(ΔH<0)。下列圖中能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是B【當(dāng)堂檢測】

3.拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，求：①1molN2生成NH3的ΔH=

②1/3molN2生成NH3的ΔH=

-92kJ/mol4、C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH=+1.9kJ/mol，石墨、金剛石哪個更穩(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。能量反應(yīng)進(jìn)程石墨金剛石E吸E放?H>0，吸熱反應(yīng)，石墨鍵能大，總能量低，更穩(wěn)定?！井?dāng)堂檢測】新人教化學(xué)選擇性必修一《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)

反應(yīng)熱第2課時

熱化學(xué)方程式【任務(wù)】熱化學(xué)方程式H2+Cl2==

2HCl點(diǎn)燃H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)

?H＝?184.6kJ/mol物質(zhì)變化能量變化物質(zhì)變化點(diǎn)燃101kPa熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式，二者有什么不同點(diǎn)？(1)指明熱量的變化。(2)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。(3)指明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol212.意義:表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化和變化。物質(zhì)能量如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－11.概念:表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式【任務(wù)】熱化學(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式（P8）

【思考】（1）正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？（2）在方程式中?H它表示了什么意義？?H與它的值與什么有關(guān)系？【任務(wù)】熱化學(xué)方程式

1、依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）1molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出的熱量。（2）1molC2H4(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出的熱量。（3）1molC(s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s)△H＝－（2）C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)△H＝－（3）C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)△H＝＋【當(dāng)堂檢測】2.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(

)A．2SO2＋O22SO3

ΔH＝－196.6kJB．N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)

ΔH＝＋67.7kJ/molC．C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH＝＋393.5kJ/molD．H2O(l)=H2(g)＋1/2O2(g)

ΔH＝＋285.8kJ/mol500℃V2O5D熱化學(xué)方程式正誤判斷注意幾點(diǎn)：①單位；②+或—號；③物質(zhì)的聚集狀態(tài)；④熱值的數(shù)據(jù)與方程式的系數(shù)對應(yīng)未注明反應(yīng)物，生成物的聚集狀態(tài)以及ΔH單位錯誤2NO(g)C與O2反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0kJ/mol【當(dāng)堂檢測】新人教化學(xué)選擇性必修一《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)

反應(yīng)熱第3課時

燃燒熱常規(guī)推進(jìn)劑——四氧化二氮和偏二甲肼組合而成的“二元推進(jìn)劑”運(yùn)載火箭的兩種推進(jìn)劑低溫推進(jìn)劑——液氧和液氫組合而成寫出上述兩個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式肼(N2H4)是一種高效清潔的火箭燃料。8gN2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時，放出133.5kJ熱量。

1mol液態(tài)H2和mol液態(tài)O2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)H2O放出237.5kJ的熱量。12N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1H2(l)+O2(l)===H2O(g)

?H＝?237.5kJ/mol12物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱嗎？反應(yīng)熱燃燒熱【情境引入】由于反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱可分為燃燒熱、中和熱等，其中以燃燒熱的實(shí)際應(yīng)用最廣泛?！舅伎肌课覀冎牢镔|(zhì)燃燒都會放出熱量，那么不同物質(zhì)燃燒放出的熱量一樣嗎？是不是物質(zhì)燃燒所放出的熱量就叫燃燒熱呢？【情境引入】1.概念:101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位為kJ/mol碳元素變?yōu)镃O2(g)、氫元素變?yōu)镠2O(l)、硫元素變?yōu)镾O2(g)、氮元素變?yōu)镹2(g)等

。例如：25℃，101kPa時，1mol

H2完全燃燒生成液態(tài)H2O時，放出的熱量，就是H2的燃燒熱。指定溫度和壓強(qiáng)限定燃料的物質(zhì)的量指定產(chǎn)物△H<0【任務(wù)一】燃燒熱三、燃燒熱答：①燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而燃燒熱規(guī)定是1mol的純物質(zhì)；②研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物?！舅伎?】燃燒放出的熱量與燃燒熱有什么不同？【思考2】可燃物的物質(zhì)的量發(fā)生變化，其燃燒熱變嗎？答：不變。燃燒熱指1mol可燃物燃燒放出的熱量，與可燃物的物質(zhì)的量無關(guān)?！救蝿?wù)一】燃燒熱注意：燃燒熱與物質(zhì)的多少無關(guān)，只與物質(zhì)的種類有關(guān)【學(xué)以致用】1、25℃，101kPa，1molCH4

完全燃燒，放出890.31kJ的熱量，這就是CH4的燃燒熱。用熱化學(xué)方程式表示如下：ΔH=?1366.8kJ/mol2、25℃，101kPa，1molCH3CH2OH完全燃燒，放出1366.8kJ的熱量，這就是CH3CH2OH的燃燒熱。用熱化學(xué)方程式表示如下：ΔH=?890.3

kJ/mol（1）反應(yīng)條件∶25℃和101kPa（書中給出的燃燒熱數(shù)值均為此條件下測得）。（2）物質(zhì)的燃燒熱要求的是純物質(zhì)。（3）文字?jǐn)⑹鋈紵裏釙r用正值或ΔH表示，

例如，CH4的燃燒熱為890.3kJ·mol-1或ΔH=-890.3kJ·mol-1。常見物質(zhì)燃燒熱課本P120辛烷C8H185518

課本P103.表示燃燒的熱化學(xué)方程式和表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式區(qū)別區(qū)別在于表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式必須是1mol純物質(zhì)完全燃燒反應(yīng)如:C8H18燃燒的熱化學(xué)方程式為：2C8H18（I）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（I）ΔH=-11036kJ·mol-1，表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：C8H18（I）+

O2（g）=8CO2（g）+9H2O（I）ΔH=-5518kJ·mol-1?！救蝿?wù)一】燃燒熱【思考】燃燒熱和中和熱都是反應(yīng)熱的一種，他們之間有什么區(qū)別與聯(lián)系？燃燒熱中和熱定義ΔH標(biāo)準(zhǔn)表述方法在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量。放熱反應(yīng)，ΔH<0，單位kJ/mol1mol可燃物1mol產(chǎn)物水燃燒熱為akJ·mol-1或ΔH＝-akJ·mol-1中和熱為57.3kJ·mol-1或ΔH＝-57.3kJ·mol-1注意：寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，可燃物前面的系數(shù)為1；寫中和熱的熱化學(xué)方程式時，產(chǎn)物水前面的系數(shù)為1

。【知識概括】

【例】

在101kPa時，1molCH4

完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出890.3kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000LCH4(標(biāo)況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？解析：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=－890.3kJ/mol

即CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol。1000LCH4(標(biāo)況)的物質(zhì)的量為：n(CH4)=44.6mol,44.6molCH4

完全燃燒放出的熱量為：44.6mol×890.3kJ/mol=3.97×104kJQ放=

[歸納]一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量n(可燃物)×|ΔH|【任務(wù)二】燃燒熱的相關(guān)計(jì)算1、已知下列兩個熱化學(xué)方程式：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H＝-571.6kJ?mol-1

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H＝-2220kJ?mol-1（1）H2的燃燒熱為______________，C3H8的燃燒熱為_____________（2）2gH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒放出的熱量為____________

（3）現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體5mol，完全燃燒時放出熱量3847kJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積比為____________285.8kJ?mol-1

2220kJ?mol-1

4725.8kJ3：1【當(dāng)堂檢測】【提示】可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲量、開采、運(yùn)輸、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等方面綜合考慮。學(xué)習(xí)燃燒熱的意義：通過對燃燒熱的學(xué)習(xí)，可幫助我們更充分地利用能源。燃料△H(kJ/mol)①S(s)-296②H2(g)-285.8③CH4(g)-890.3④C2H5OH(l)-1366.8①燃燒產(chǎn)物大氣污染，一般不作燃料②不易制備、運(yùn)輸，但無污染且燃燒熱較大，是未來新能源③西氣東輸工程，家庭常用燃料④可再