高中新教材化学课件选择性必修反应热的计算

高中新教材化学课件选择性必修反应热的计算汇报人：XX20XX-01-21反应热基本概念及计算方法燃烧热与中和热测定实验盖斯定律在反应热计算中应用物质稳定性与能量变化关系化学反应速率和化学平衡影响因素分析contents目录01反应热基本概念及计算方法在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，吸收或释放的热量称为反应热。反应热定义根据反应过程中热量变化的方向，反应热可分为吸热反应和放热反应。反应热分类反应热定义与分类书写规则注明各物质聚集状态。标注反应温度和压强（非标准态需注明）。化学计量数与热量值对应。热化学方程式：用以表示化学反应中物质变化和能量变化关系的化学方程式。热化学方程式书写规则在恒压条件下进行的化学反应，其热效应称为焓变。化学反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。焓变与键能关系键能与焓变关系焓变定义计算氢气与氧气反应生成水时的反应热。例题一典型例题解析根据氢气、氧气和水的标准摩尔生成焓，利用Hess定律计算反应热。解析解析热化学方程式中物质聚集状态对反应热的影响。例题二利用键能估算化学反应的焓变。例题三通过对比不同聚集状态下物质的能量差异，分析其对反应热的影响。解析根据反应物和生成物的键能数据，计算化学反应的焓变。解析02燃烧热与中和热测定实验原理：燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。通过测定物质燃烧前后温度的变化，可以计算出该物质的燃烧热。燃烧热测定原理及步骤步骤1.称量一定质量的待测物质和引燃剂，放入燃烧皿中。2.将燃烧皿放入热量计中，测量初始温度。燃烧热测定原理及步骤3.点燃引燃剂，引发待测物质燃烧。4.记录燃烧过程中的最高温度。5.通过计算得到燃烧热。燃烧热测定原理及步骤原理：中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量。通过测定酸碱反应前后温度的变化，可以计算出中和热。中和热测定原理及步骤步骤1.配制一定浓度的强酸和强碱溶液。2.将酸碱溶液分别倒入两个烧杯中，测量初始温度。中和热测定原理及步骤3.将酸溶液迅速倒入碱溶液中，同时搅拌。4.记录反应过程中的最高温度。5.通过计算得到中和热。中和热测定原理及步骤温度测量误差01由于温度计的精度和读数误差，可能导致实验结果不准确。为了减小误差，可以使用精度更高的温度计，并多次测量取平均值。热量损失02在实验过程中，部分热量可能散失到环境中，导致测量结果偏低。为了减小热量损失，可以采取保温措施，如使用保温杯、减少操作时间等。操作不规范03如果实验操作不规范，如搅拌不充分、反应物混合不均匀等，可能导致实验结果不准确。因此，在实验过程中需要严格遵守操作规程，确保实验结果的可靠性。实验误差分析为什么在实验过程中需要严格控制温度和压强？如何减小实验误差？思考题在实验过程中，温度和压强的变化会对实验结果产生显著影响。因此，需要严格控制温度和压强，以确保实验结果的准确性。为了减小实验误差，可以采取多次测量取平均值、使用精度更高的仪器、规范实验操作等措施。同时，还需要注意实验安全，遵守实验室规章制度。讨论思考题与讨论03盖斯定律在反应热计算中应用内容盖斯定律指出，在相同条件下，不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的。意义盖斯定律为反应热的计算提供了理论基础，使得我们可以利用已知的反应热数据来计算未知的反应热。盖斯定律内容及其意义根据已知的反应物和生成物的标准摩尔生成焓，直接计算反应热。直接计算法间接计算法键能计算法通过已知的热化学方程式和盖斯定律，构建目标反应的热化学方程式，从而计算反应热。利用反应物和生成物中化学键的键能数据，通过计算反应前后键能的变化来计算反应热。030201利用盖斯定律计算反应热方法典型例题解析例1：已知$H_2(g)+Cl_2(g)=2HCl(g)$的反应热为$\DeltaH_1$，$H_2(g)+Br_2(g)=2HBr(g)$的反应热为$\DeltaH_2$，试比较$\DeltaH_1$和$\DeltaH_2$的大小。解析：根据盖斯定律，两个反应的始态和终态相同，因此其反应热相等，即$\DeltaH_1=\DeltaH_2$。例2：已知$C(s)+O_2(g)=CO_2(g)$的反应热为$\DeltaH_1$，$CO(g)+\frac{1}{2}O_2(g)=CO_2(g)$的反应热为$\DeltaH_2$，试比较$\DeltaH_1$和$\DeltaH_2$的大小。解析：根据盖斯定律，可以构建出$C(s)+O_2(g)=CO_2(g)$的热化学方程式为$C(s)+\frac{1}{2}O_2(g)=CO(g)$和$CO(g)+\frac{1}{2}O_2(g)=CO_2(g)$的和，因此$\DeltaH1=\DeltaH{C\toCO}+\DeltaH_{CO\toCO2}$。由于碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧多，因此$\DeltaH{C\toCO}>0$，所以$\DeltaH_1<\DeltaH_2$。请解释为什么盖斯定律在反应热计算中如此重要？思考题1请举例说明如何利用盖斯定律计算复杂反应的反应热？思考题2在实际应用中，如何选择合适的方法来计算反应热？各种方法有何优缺点？讨论题思考题与讨论04物质稳定性与能量变化关系物质的能量越低，其稳定性越高。因此，可以通过比较物质的能量大小来判断其稳定性。能量判据物质的键能越大，其分子越稳定。键能反映了分子内原子间相互作用的强弱，因此可以作为判断物质稳定性的依据。键能判据物质在热力学平衡态时具有最低的自由能，因此可以通过计算自由能的变化来判断物质的稳定性。热力学稳定性判据物质稳定性判断依据物质稳定性与能量变化密切相关。稳定的物质通常具有较低的能量，而不稳定的物质具有较高的能量。因此，通过计算物质的能量变化可以判断其稳定性。能量最低原理指出，在不受外力作用的情况下，系统总是趋向于能量最低的状态。在化学反应中，反应物和生成物的能量差决定了反应的方向和限度。当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应可以自发进行，并放出能量；反之，当生成物的总能量高于反应物的总能量时，反应需要吸收能量才能进行。能量最低原理在物质稳定性中应用【例1】计算氢气与氧气反应生成水的反应热，并判断该反应的稳定性。【解析】根据键能数据和热力学数据，可以计算出氢气与氧气反应生成水的反应热为-241.8kJ/mol。该反应为放热反应，生成物水的能量低于反应物氢气和氧气的能量总和，因此该反应是稳定的。典型例题解析2.在化学反应中，如何应用能量最低原理来判断物质的稳定性？3.请举例说明如何通过计算反应热来判断化学反应的稳定性。1.如何理解物质稳定性与能量变化之间的关系？思考题与讨论05化学反应速率和化学平衡影响因素分析温度升高，分子运动速度加快，碰撞频率增加，反应速率加快。温度升高，活化分子百分数增加，有效碰撞几率提高，反应速率加快。某些反应在低温下难以进行，升高温度可提高其反应速率。温度对化学反应速率影响

催化剂对化学反应速率影响催化剂可以降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而加快反应速率。正催化剂可以提高反应速率，负催化剂则降低反应速率。催化剂在反应前后化学性质和质量不变，但可以改变反应历程和活化能。反应物浓度增加，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率提高，反应速率加快。对于气体反应，增大压强相当于增大浓度，也可以加快反应速率。对于固体和纯液体反应物，由于其浓度是常数，因此改变其用量不会影响反应速率。浓度对化学反应速率影响对于有气体参加的反应，增大压