1.1反應(yīng)熱 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)（人教版）選擇性必修1第一節(jié)

反應(yīng)熱

反應(yīng)熱一、反應(yīng)熱概念：

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。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。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)境熱量以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例體系(系統(tǒng))：試管中的溶液及發(fā)生的反應(yīng)等。

(如圖中的鹽酸、NaOH溶液、以及發(fā)生的中和反應(yīng)：HCl+NaOHNaCl+H2O)

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1881年，法國化學(xué)家貝特羅（PieltteEngeneMarceiinBerthelot），在法蘭西學(xué)院的實驗室里，利用自己發(fā)明彈式量熱計測出了不同反應(yīng)的反應(yīng)熱。

1827年-1907年法國化學(xué)家貝特羅【實驗探究】：

1.使用絕熱裝置，減少熱量向環(huán)境傳遞。測定酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1.實驗裝置

2.使用溫度計測量反應(yīng)前后體系溫度的變化

3.使用玻璃攪拌器，保證反應(yīng)物混合均勻。材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)（W/mK）玻璃0.12鐵80銀429銅401泡沫塑料0.045紙板0.06～0.14木屑0.05

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【思考】：實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH稍過量？因為在空氣中稀鹽酸相對堿穩(wěn)定，堿極易與空氣中CO2反應(yīng)，消耗了一部分NaOH，為了保證鹽酸完全被中和，需要采用稍過量的NaOH溶液?！緦嶒炋骄俊浚簻y定酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱2.實驗試劑0.5mol/L的稀鹽酸0.55mol/L的NaOH溶液H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)50mL50mL

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1.反應(yīng)前酸、堿的溫度，取平均值t1【實驗探究】：測定酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱3.數(shù)據(jù)收集2.酸堿混合充分反應(yīng)后體系溫度t2實驗次數(shù)反應(yīng)物溫度反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃（t2-t1）/℃123重復(fù)三次實驗，減少實驗誤差

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【實驗探究】：測定酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱5.誤差分析為了準(zhǔn)確測出升高的溫度，實驗過程中已采取了哪些措施？1.使用碎泡沫塑料、蓋板等做隔熱材料，減少熱量損失;2.使用玻璃攪拌棒勻速攪拌，保證反應(yīng)完全;3.混合兩種反應(yīng)物時動作迅速、操作規(guī)范；4.重復(fù)三次實驗，減少誤差。中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定請判斷下列說法正誤。(1)濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)，放出的熱量為57.3kJ(

)(2)同一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱與酸堿的用量有關(guān)(

)(3)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中的玻璃攪拌器換成銅質(zhì)攪拌器效果更好(

)(4)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，應(yīng)將50mL0.55mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小燒杯(

)(5)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，測定鹽酸后的溫度計沒有沖洗干凈，立即測NaOH溶液的溫度()√隨堂練習(xí)辨識化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化實例原電池暖寶寶燃放煙花、燃?xì)鉅t能量轉(zhuǎn)化

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能、

能化學(xué)電化學(xué)光熱化學(xué)熱

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)中和反應(yīng)、金屬與酸(或水)的反應(yīng)、燃燒反應(yīng)及緩慢氧化、鋁熱反應(yīng)等。大多數(shù)分解反應(yīng)，碳和二氧化碳、碳和水的反應(yīng)，Ba(OH)2·8H2O與銨鹽的反應(yīng)等，NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)宏觀角度認(rèn)識反應(yīng)熱1.內(nèi)能(U)：體系內(nèi)物質(zhì)的

的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。

2.焓變：在

條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。

符號為

,單位是

。

產(chǎn)生反應(yīng)熱的原因——化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能發(fā)生了變化。等壓ΔHkJ·mol-1各種能量內(nèi)能(U)焓(H)反應(yīng)物生成物內(nèi)能(U)反應(yīng)物生成物焓(H)宏觀角度認(rèn)識反應(yīng)熱3.ΔH與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

焓(H)反應(yīng)物生成物放熱反應(yīng)ΔH<0反應(yīng)物生成物吸熱反應(yīng)ΔH>0焓(H)能量光能熱量電能機(jī)械能……等溫反應(yīng)熱焓變等壓

在25℃，101kPa下，1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl，放出184.6kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為

ΔH=-184.6kJ·mol-1

在25℃，101kPa下，1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為

ΔH=+131.5kJ·mol-1

注意：“+”、“-”不能省略！宏觀角度認(rèn)識反應(yīng)熱微觀角度理解反應(yīng)熱鍵形成，釋放能量鍵能：在25℃，101kPa下，1mol氣態(tài)分子解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。

用符號

E

表示，單位為

kJ.mol-1。243kJ.mol-1鍵斷裂，吸收能量243kJ.mol-1

以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為例化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化斷裂或形成1mol化學(xué)鍵的能量變化斷裂或形成化學(xué)鍵的總能量變化H—H吸收

kJ共吸收

kJCl—Cl吸收

kJH—Cl放出

kJ共放出

kJH2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH＝________________436243679431862－183kJ·mol-1結(jié)論：化學(xué)鍵的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。++實測值（ΔH=-184.6kJ·mol-1）微觀角度理解反應(yīng)熱

【利用鍵能估算反應(yīng)熱】反應(yīng)熱

ΔH＝

。

E1-E2微觀角度理解反應(yīng)熱E1：反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量，E2：生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量，

吸收能量>放出能量

ΔH>0

吸收能量<放出能量

ΔH<0反應(yīng)物生成物ΔHE1E2H【

利用鍵能估算反應(yīng)熱】【例1】化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)的能量變化如圖所示：

已知N≡N、N—H的鍵能分別為946kJ·mol-1、391kJ·mol-1(1)該反應(yīng)為______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)拆開1molH2中化學(xué)鍵所需能量為______kJ。(3)該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝______________。放熱436-92kJ·mol-1

微觀角度理解反應(yīng)熱熱能綜合利用工藝條件優(yōu)化反應(yīng)熱應(yīng)用理論分析反應(yīng)熱估算鍵能估算能耗……給吸熱反應(yīng)加熱；給放熱反應(yīng)及時轉(zhuǎn)移熱量；熱能循環(huán)利用。研究反應(yīng)熱的意義【課堂練習(xí)】下列判斷氫氣燃燒生成氣態(tài)水時的熱量變化的說法中一定正確的是 (

)A.生成1molH2O(g)時吸收熱量245kJB.H2O(g)分解為H2與O2時放出熱量C.氫氣和氧氣的總能量小于氣態(tài)水的能量D.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為乙>甲>丙D甲乙丙ΔH<0ΔH=436+249-930=-245(kJ·mol-1)總能量越低越穩(wěn)定反應(yīng)放熱，且用量未注明熱化學(xué)方程式

1、熱化學(xué)方程式：能表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式2、熱化學(xué)方程式的書寫物質(zhì)后都用括號注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)不用注明反應(yīng)條件指明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)（常溫常壓：25℃、101kPa可以不注明）方程式后正確書寫焓變△H:“+、–”、kJ/mol同一個反應(yīng)中，化學(xué)計量數(shù)與△H成正比，且可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)2H2(g)+

O2(g)

=2H2O(g)△H=–484kJ/molH2O(g)=H2O(l)△H=–44kJ/molg：氣態(tài)l：液態(tài)s：固態(tài)aq：溶液

【思考】△H單位中“每摩爾”表示什么？課本P9：答：“每摩爾”不是指“每摩爾某物質(zhì)”，而是指“每摩爾反應(yīng)”。

熱化學(xué)方程式②2H2(g)+

O2(g)

=2H2O(g)△H=–484kJ/mol對于反應(yīng)②：2molH2(g)與1molO2(g)

反應(yīng)生成2molH2O(g)表示“每摩爾反應(yīng)”，

“每摩爾反應(yīng)”放出484kJ的熱量。因此，書寫熱化學(xué)方程式時，

△H必須與化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)一一對應(yīng)?！菊n堂練習(xí)】判斷熱化學(xué)方程式是否正確，正確的打√，錯誤的打×。（5）2H2(g)+

O2(g)

=2H2O(l)△H=–571.6kJ/mol（2）H2(g)+

Cl2(g)

=2HCl(g)△H=–183kJ（3）已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O放熱57.3kJ，則2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)△H=–57.3kJ/mol（）（）（）（）×物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)條件×△H單位：kJ/mol√×化學(xué)計量數(shù)與△H不成正比（4）500℃、101kpPa下，將2molSO2(g)與1molO2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成SO3(g)放熱akJ，則2SO2(g)+

O2(g)

2SO3(g)△H=–akJ/mol（1）4NH3+5O2====4NO+6H2O△H=–906.8kJ/mol催化劑△（）×可逆反應(yīng)實際轉(zhuǎn)化率<100%，熱化學(xué)方程式指該反應(yīng)完全進(jìn)行的能量變化熱化學(xué)方程式反應(yīng)熱的應(yīng)用—燃燒熱【思考】一定量的燃料燃燒到什么程度放出的熱量多？燃料完全燃燒生成指定的產(chǎn)物HCSNH2O(l)而不是H2O(g)CO2(g)而不是CO(g)SO2(g)N2(g)1、燃燒熱：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，