反应热课件高二上学期化学人教版选择性必修1-1-1

第六章

化学反应与能量

第一节

化学反应与能量变化新知探究

摇摇冰在饮料罐的夹层中分别装有硝酸铵和水。喝的时候将底部的旋钮转一下，旋钮转动将装水的小袋划破，倒过来，摇一摇，使硝酸铵和水混合，罐内饮料就会变成冷饮。思考：你知道生活中还有哪些地方利用了化学反应的能量变化？请举例说明新知探究一拉热加热剂是分开包装的生石灰和水，使用时将绳子一拉，生石灰和水混合，加热食品。自热包内含有生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭。

其他物质铁粉、铝粉与焦炭粉活性炭等物质混合作用下，铁粉、铝粉可以和氧气发生氧化还原应提供持续稳定能量。情景引入今天，我们就一起来学习化学反应与热能，共同探究其中的奥秘吧你知道其中的奥秘吗？为什么会有热量产生？新课导入人类的衣食住行离不开能量。而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。第一节

化学反应与能量变化

化学反应中两大变化能量变化热能、光能、电能……物质变化一、化学反应与热能1、放热反应（实验6-1）a、Mg与盐酸反应b、酸碱中和反应一、化学反应与热能c、铝热反应c、铝热反应实验现象：反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。应用：（1）冶炼高熔点的金属（物质变化）（2）利用放出的热，焊接钢轨等（能量变化）方程式：铝热剂：铝与某些难熔金属氧化物混合物引燃剂：镁条助燃剂：KClO3一、化学反应与热能2、吸热反应（实验6-2）

a、NH4Cl+Ba(OH)2.8H2O现象：

结论：

方程式：

2、吸热反应（实验6-2）

实验现象①闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；②木片上的水结成冰，与烧杯底粘在一起；③混合物呈糊状。反应原理Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O实验结论该反应吸收热量一、化学反应与热能1、放热反应与吸热反应任何化学反应都伴随着能量变化，主要表现为热量的释放或吸收，化学键的断裂与形成是能量变化的主要原因。(1)定义吸热反应：

热量的化学反应；放热反应：

热量的化学反应。吸收释放注意(1)所有化学反应都伴随有能量变化(2)吸热反应和放热反应都是化学变化。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；

升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。2、常见的放热反应与吸热反应常见的放热反应：所有的燃烧反应及缓慢氧化反应酸碱中和反应活泼金属和酸或水的反应大多数化合反应（如生石灰和水反应）铝热反应

2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3高温内容内容内容如：C+H2O===CO+H2高温常见的吸热反应大多数分解反应如煅烧石灰石、水解反应以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应盐酸与碳酸氢钠的反应盐类的水解和弱电解质的电离注意事项：(1)“三个不一定”①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应(

)(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应()(3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能()(4)吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行()××××正误判断下列是吸热反应的是__________，放热反应的是

①水蒸气冷凝

②煅烧石灰石

③浓硫酸稀释

④酸碱发生中和反应

⑤生石灰跟水反应生成熟石灰

⑥干冰升华

⑦液氨汽化

⑧碳和二氧化碳在高温下反应

⑨氢原子两两结合为氢分子②⑧④⑤一、化学反应与热能3、能量变化分析

宏观：化学反应中的两大变化}物质变化能量变化质量守恒能量守恒}化学反应中的两大守恒一、化学反应与热能3、能量变化分析

微观：（1）从化学键的断裂与形成角度看吸/放热反应化学反应的特征：有新物质的生成化学反应的实质：旧键断裂，新键形成吸收能量释放能量化学键的断裂与形成化学反应中能量变化的主要原因：规律：（1）若E放＞E吸，该反应为放热反应；（2）若E吸＞E放，该反应为吸热反应；一、化学反应与热能3、能量变化分析

微观：1molH22molH共价键断裂吸收436kJ能量1molCl22molCl共价键断裂吸收243kJ能量共价键形成释放862kJ能量}2molHClH2+Cl2=2HCl△H=？（1）从化学键的断裂与形成角度看吸/放热反应如：1、相同状况下（P、T）形成1mol化学键所放出的能量与断裂1mol相同化学键所吸收的能量是相同的；该能量称为化学键的键能。2、键能越大，物质总能量越低，物质越稳定。

注意宏观：（2）从物质总能量变化角度看吸/放热反应（阅读教材P33-34)3、能量变化分析

化学反应是吸热还是放热，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反＞E生，该反应为放热反应E反＜E生，该反应为吸热反应一、化学反应与热能3、能量变化分析

放热反应吸热反应小结：化学反应中能量变化Q成键放>Q断键吸Q成键放<Q断键吸E（反应物）>E（生成物）E（反应物）<E（生成物）放热反应吸热反应吸热反应放热反应微观（键能）宏观（能量）为放热反应为吸热反应计算公式∆H=E生成物总能量-E反应总能量

H=Q(断键吸)-Q(成键放)=E反应物总键能-E生成物总键能∆H<0∆H>0∆(1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的总能量大于化学键形成时放出的总能量，则反应放热(

)(2)相同条件下形成1molH—Cl放出的能量与断开1molH—Cl吸收的能量相等()(3)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化()(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程()(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量()(6)石墨转化为金刚石需要吸收热量，所以石墨更稳定()×正误判断√√××√一、化学反应与热能4、能源的开发与综合利用（P34）

4、能源的开发与综合利用（P34）

（1）获取热能的途径——物质的燃烧早期：以树枝杂草为主要能源。现代：以煤、石油和天然气为主要能源。煤炭等化石燃料主要能源柴火新能源4、能源的开发与综合利用（P34）

（2）面临问题：①一是其短期内不可再生，储量有限；②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能（3）解决办法节能减排寻找新能源提高燃料的燃烧效率提高能源利用率4、能源的开发与综合利用（P34）

具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点课堂练习：1、有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。如图所示：在此构想的物质循环中太阳能最终转化为(

)A.化学能 B．热能C.生物质能 D．电能B2、下列说法中正确的是(

)①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行A.只有③④ B．只有①②C.①②③④ D．只有②③④A3、将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知(

)A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量B二、反应热

焓变（P4）

1、反应热（P4）概念：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。等温：即反应前后体系的温度相等体系：被研究的物质系统称为体系环境：与体系相互影响的其他部分称为环境体系环境热量体系反应物：盐酸、NaOH溶液发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O环境：如试管、空气等以盐酸与NaOH溶液的反应为例二、反应热

焓变

2、反应热的测定（P4-5）

许多反应热可以通过量热计测定。法国化学家贝特罗

1881年，法国化学家贝特罗，在法兰西学院的实验室里，利用自己发明弹式量热计测出了不同反应的反应热。二、反应热

焓变

3、中和反应反应热的测定（P5）

二、反应热

焓变

3、中和反应反应热的测定

1、为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？①

使用比较精确的温度计读出温度变化②需要保温装置，保证反应过程中，不与外界发生热交换③

玻璃搅拌器搅拌，保证反应完全溶液温度均匀等思考：思考：2、所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1:1，而是NaOH稍过量？在空气中稀盐酸相对碱稳定，碱极易与空气中CO2反应，消耗了一部分NaOH，为了保证盐酸完全被中和，需要采用稍过量的NaOH溶液（1）数据处理热量的计算公式：Q＝cmΔtc：反应混合液的比热容c＝4.18×10−3kJ/(g·℃)50mL0.50mol/L盐酸的质量m1＝50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2＝50g。m＝(m1＋m2)＝100g

Δt：三次测量所得温度差(t2−t1)的平均值H＋(aq)＋OH−(aq)＝H2O(l)Q(kJ)0.025mol0.025mol0.418(t2−t1)1mol0.0250.418(t2−t1)大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。3、中和反应反应热的测定（P5）

二、反应热

焓变

4、中和热

在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量。研究条件：稀溶液；

反应物：酸与碱生成物及其物质的量：水1mol；放出的热量：57.3kJ/mol注：弱酸弱碱稀溶液，因为弱电解质的电离吸热，故生成1molH2O放热小于57.3KJ强酸强碱浓溶液，因为稀释放热，故生成1molH2O放热>57.3kJ1、内能：是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。①宏观角度焓(H)反应物生成物焓(H)反应物生成物产生反应热的原因：化学反应前后体系的内能发生了变化二、反应热

焓变

2.焓（H）等压条件下的反应热，科学上引入一个与内能有关的物理量。3、焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变符号：ΔH单位：kJ/mol或kJ·mol−1数学表达式：ΔH＝H生成物−H反应物二、反应热

焓变

表示1mol的焓变规定反应体系放热时其焓减小，∆H为负值；反应体系吸热时其焓增大，则∆H为正值；∆H<0为放热反应∆H>0为吸热反应在25℃，101kPa下，1molH2与1molCl2反应生成2molHCl，放出184.6kJ的热量，该反应的反应热为

在25℃，101kPa下，1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为

ΔH＝−184.6kJ·mol−1ΔH＝＋131.5kJ·mol−1温馨提示：“＋”

、

“−”不能省略！二、反应热

焓变

二、反应热

焓变

4、微观角度讨论反应热的实质H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

∆H＝？吸收436kJ+243kJ＝679kJ

释放431kJ/mol×2mol＝862kJ二、反应热

焓变

思考：实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？化学键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。

∆H＝−183kJ/mol键能估算实验测得∆H＝−184.6kJ/molH2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

∆H＝

？一般用实验数据表示反应热，键能可以估算反应热。ΔH＜0反应物生成物反应过程焓H反应物生成物反应过程焓HΔH>05.焓变的计算方法∆H<0为放热反应∆H<0为吸热反应EE二、反应热

焓变

△H=E(生成物总能量)—E(反应物总能量)△H=E(断键吸收的热量)—E(成键放出的热量)△H=Σ(反应物总键能)—Σ(生成物总键能)课堂检测B1.中和反应的反应热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是()A．用滴定管取所用药品B．NaOH溶液在倒入量热计内筒时，有少量溅出C．反应后读取温度计的最高温度而不是不再变化的温度D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度内容内容内容10．下列反应属于放热反应的是A．煅烧石灰石制生石灰 B．煤的气化制水煤气B2.已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(

)A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．反应热ΔH＝(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A键和1molB—B键，放出akJ能量内容内容内容其中a值为()A．242 B．303．5 C．180．5 D．365A3.已知：4molHCl和1molO2反应，生成2molCl2和2molH2O(g)时，ΔH＝－123kJ·mol－1。其中相关的化学键键能数据如下：其中a值为(

)A．242 B．303．5 C．180．5 D．365内容内容内容10．下列反应属于放热反应的是A．煅烧石灰石制生石灰 B．煤的气化制水煤气B4.现有反应：①A=B

ΔH1；②B=C

ΔH2，反应的能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是(

)A．物质A、B、C中，C最稳定B．反应①是放热反应C．ΔH1>ΔH2D．A=C

ΔH＝－(E1－E4)kJ·mol－1二、反应热

焓变

5、热化学方程式（P8-9)

能表示参加反应的物质物质的量和反应热关系的化学方程式，叫做热化学方程式。H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=－14.9kJ/mol能量变化物质变化

热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。但物质变化是因，能量变化是果。二、反应热

焓变

5、热化学方程式

注意事项（P8）：1）注明温度和压强（250C，101kPa时不注明）；2）反应物和生成物要注明聚集状态（s、l、g、aq）

，热化学方程式中不再使用“↑”、“↓”等符号；3）各物质前的化学计量数表示物质的量,可为整数或分数，化学计量数与ΔH成正比；若反应逆向进行，则△H改变符号，但数值不变。

4)不用注明反应条件。5)方程式后正确书写：ΔH、“＋、﹣”、kJ/mol二、反应热

焓变

5、热化学方程式

资料卡片（P9）：H2(g)＋I2(g)=2HI(g)

ΔH=－14.9kJ/mol2H2(g)＋2I2(g)=4HI

(g)ΔH=?ΔH=?2HI(g)=I2(g)＋H2(g)二、反应热

焓变

5、热化学方程式

意义：H2（g)+O2(g)=====H2O(g)△H

=－241.8KJ/mol1）、表示某状态的某物质参加反应，结果生成某状态的某物质。2）、反应物和生成物之间的物质的量比。3）、反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。总结：热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

（1）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(g)

ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(l)

ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(l)

ΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0

C活学活用2、下列热化学方程式或叙述正确的是()A.1mol液态肼(N2H4)与足量氧气完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ热量：

N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋642kJ/molB.12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ热量:2C(石墨，s)＋O2(g)＝2CO(g)

ΔH＝−110.5kJ/molC.已知:H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)

ΔH＝−286kJ/mol，则：

2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋572kJ/molD.已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)

ΔH＝−92.4kJ/mol，则在一定条件下向

密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量C活学活用二、反应热

焓变

6、燃烧热（P9）

反应热有多种表现形式：燃烧热、中和热、溶解热、稀释热等定义：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

二、反应热

焓变

定义：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

注意：(1)反应条件：25°C和101kPa，可燃物用量：1mol纯物质

(2)生成指定产物：CHSN

(3)单位：

(4)书写燃烧热的热化学方程式时，

以1mol可燃物为配平标准，其余可出现分数。6、燃烧热（P9）

H2O(l)CO2(g)SO2(g)N2(g)（5）、燃烧热的表述方法如：文字叙述→CH4的燃烧热为890.3kJ/mol

符号表示→ΔH＝−890.3kJ/mol用文字叙述燃烧热时，用“正值”；用ΔH表示燃烧热时要加“−”285.8kJ/mol练、已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝−571.6kJ/molH2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH＝−241.8kJ/mol则氢气的燃烧热为_______________则氢气的燃烧热ΔH＝________________−285.8kJ/mol1、写出以下物质燃烧热的热化学方程式(1)1mol甲烷在氧气中完全燃烧释放的能量为890kJ(2)在101kPa下，ag甲醇燃烧生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，所生成的二氧化碳通入足量的澄清石灰水，恰好能生成50g的碳酸钙沉淀。CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝−890kJ/molCH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝−2b