高二化学：化学反应与能量公开课课件

高二化学化学反应与能量反应热·焓变·盖斯定律·能源2026年课程导览01化学反应与能量变化从生活现象建立能量守恒直觉02反应热与焓变定量描述化学反应的吸热与放热03热化学方程式规范书写与解读反应热信息04盖斯定律与计算掌握反应热的间接求算方法05能源与未来化学反应能量在能源领域的应用01化学反应与能量变化能量守恒，无处不在从燃烧到呼吸，能量如何流转？化学反应中的能量变化化学反应在生成新物质的同时，总伴随着能量的变化化学反应中能量变化的主要表现是热量的变化，这是本章研究的重点燃料燃烧取暖、做饭释放大量热能放热人体氧化糖类、脂肪分解为生命活动供能供能光合作用吸收太阳能储存于有机物中储能电池·炸药化学能与电能、热能相互转化转化化学键与反应中的能量化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成旧键断裂吸收能量需要克服原子间的相互作用新键形成释放能量原子结合成更稳定的新物质放热反应与吸热反应依据反应过程中热量的吸收与释放，化学反应可分为两类比较项放热反应吸热反应能量变化释放热量吸收热量体系能量反应物高于生成物反应物低于生成物常见实例燃烧、中和、金属与酸反应、大多数化合反应分解反应、碳与二氧化碳反应、铵盐与碱反应生活体现暖贴发热、生石灰遇水放热碳酸氢钠与柠檬酸制冷绝大多数放热反应在常温下即可发生，吸热反应往往需要持续加热能量守恒视角看反应能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式反应体系能量的变化，可用

能量守恒

思想进行整体把握放热反应释放能量反应物总能量

大于

生成物总能量多余能量以

热量

形式放出吸热反应吸收能量反应物总能量

小于

生成物总能量需从环境

吸收能量02反应热与焓变吸热放热，有据可量反应热如何测量与表示？反应热的概念与表示在恒温恒压条件下，化学反应所释放或吸收的热量，称为反应热反应热的大小与反应物的物质的量成正比物质的量翻倍，反应热也随之翻倍符号用

Q

表示，国际单位为千焦每摩尔，写作

kJ/mol规定放热反应

Q

取正值，吸热反应

Q

取负值研究对象是

整个反应体系

的热量变化，而非某一种物质测量条件在恒压条件下进行，因此常用

焓变

表示焓变与吸放热判断恒压条件下，反应热等于体系的焓变，用符号ΔH表示易于混淆之处反应类型焓变符号数值正负反应物与生成物能量关系放热反应ΔH<0为负值生成物能量低于反应物吸热反应ΔH>0为正值生成物能量高于反应物放热反应中，反应放出的热量越多，ΔH的数值越小比较ΔH大小时，需特别注意正负号，不能只比绝对值中和反应反应热的测定通过测量酸碱中和前后溶液温度的变化，可计算中和反应的反应热反应热标志性数据57.3kJ强酸强碱稀溶液中和生成1mol水所放热量测量以放热为主的温度变化偏小为常见误差测定原理用保温装置使反应热全部转化为溶液温度升高由温度变化结合溶液质量与比热容计算热量关键操作加入碱液后需迅速搅拌，使反应充分、温度均匀读取温度计示数时视线平视结果与误差57.3kJ强酸与强碱的稀溶液发生中和反应，生成

1mol

水时放出的热量。若保温效果差或操作迟缓，测得的热量偏小。影响反应热的因素反应热的大小由反应物与生成物的本身性质决定，但也受若干条件影响<<>>物质的状态状态差异同一物质气态、液态、固态能量不同，状态不同反应热不同。示例水为气态时放出的热量

少于

液态参加反应的物质的量用量影响反应热与物质的量成

正比。是可变化的热量数值。温度与压强条件标准反应热通常在

25℃、101kPa

下测定并注明。条件改变时，反应热数值会有细微变化。反应热大小的比较比较反应热大小时，应把符号与数值结合起来整体判断核心：符号定方向，数值定大小，守恒意识贯穿始终比较原则4项放热反应ΔH为负，放热越多ΔH越小吸热反应ΔH为正，吸热越多ΔH越大状态换算同一反应物质状态不同，先换算为相同状态再比较计量数换算同一反应化学计量数不同，先换算为相同物质的量再比较判断顺序建议3步步骤1先判断反应是吸热还是放热步骤2再比较放出或吸收热量的多少步骤3最后得出

ΔH的相对大小关系03热化学方程式一纸方程式，尽显热效应如何规范书写热化学方程式？热化学方程式的意义能够表示反应所放出或吸收热量的化学方程式，称为热化学方程式物质关系表示内容普通化学方程式只表示物质变化，不标注热量热化学方程式表示物质变化+热量变化热量变化状态标注普通化学方程式不注明物质状态热化学方程式必须注明物质状态与焓变数值计算依据化学计量数普通化学方程式的计量数通常取整数热化学方程式的计量数可以取分数热化学方程式的书写规范书写热化学方程式，需同时写清物质、状态、计量数与焓变1写化学式并配平写出配平后的方程式，注明计量数2标注物质状态注明各物质状态：气/液/固/溶液3写入焓变标注焓变ΔH的符号、数值与单位4检查一致性检查计量数与焓变数值保持一致氢气与氧气反应生成液态水，方程式中水后需标注

液态若水为气态，则焓变数值随之改变书写中的四个关键点忽略任何一个细节，都会导致焓变表达错误状态要标·符号要对·单位要有·数值要配状状态要标同种物质状态不同，能量不同，必须逐一注明。符符号要对放热反应ΔH为负，吸热反应ΔH为正。单单位要有焓变单位为千焦每摩尔，不能省略。数数值要配化学计量数加倍，焓变数值同样加倍。!常见失分点遗漏物质状态或状态标注错误忘记标注焓变的单位化学计量数改变后未同步修改焓变数值热化学方程式的正误判断判断热化学方程式是否正确，可按既定步骤逐项核对1配平检查化学方程式是否配平2状态检查各物质状态是否标注完整正确3正负号检查焓变正负号是否与吸放热一致4数值检查焓变数值与化学计量数匹配自查顺序先看物质与配平，再看状态，最后核对焓变掌握这套顺序，能在各类习题中快速定位错误两类方程式的对照明确两类方程式的差异，是规范书写的前提比较项普通化学方程式热化学方程式物质状态一般不标注必须标注化学计量数只能为整数可为整数或分数焓变信息不涉及必须注明符号、数值与单位表示意义物质变化关系物质变化与热量变化用途表示反应事实用于热量计算与分析比较项普通化学方程式热化学方程式物质状态一般不标注必须标注化学计量数只能为整数可为整数或分数焓变信息不涉及必须注明符号、数值与单位表示意义物质变化关系物质变化与热量变化用途表示反应事实用于热量计算与分析两者最根本的差别，在于是否承载

能量信息。04盖斯定律与计算殊途同归，能量守恒难以直接测量的反应热如何求算？盖斯定律的内容化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关借助盖斯定律，可通过已知反应间接求得许多无法直接测量的反应热叠加规则反应热相加无论反应是一步完成，还是分几步完成，只要反应物和生成物的种类、状态、物质的量相同，反应热的总和必然相等。应用提示间接求算许多反应无法直接测量反应热，如碳不完全燃烧生成一氧化碳；借助盖斯定律，可通过已知反应间接求得。定律价值能量守恒它体现了能量守恒思想在化学反应中的具体应用。盖斯定律的应用步骤用已知反应热求算目标反应热，关键在于方程式的合理叠加操作要点方程式如何调整，焓变就如何同步调整同步调整方程式相减时，焓变也随之相减相减对应方程式反向书写时，焓变的正负号要取反反向取反1步骤01确定目标反应明确要求算的目标反应写出目标反应方程式2步骤02分析物质差异对比目标与已知反应的物质差异确定需要加减或反写的方程式3步骤03加减与倍数调整对已知方程式做加减与倍数调整对齐目标反应的物质组成4步骤04焓变同步加和焓变随同步加和得到目标反应热注意正负号与倍数对齐反应热的加和计算反应热具有加和性，是多步反应计算的基础叠加规则代数运算方程式相加，焓变数值相加方程式相减，焓变数值相减方程式乘某一系数，焓变数值同乘应用提示注意要点消去的中间物质，必须在等号两侧出现且能恰好抵消目标反应的物质与状态，必须与叠加结果完全一致计算完成后，需要检查符号是否与吸放热判断相符掌握加和规则，复杂的多步反应也能转化为简单的代数运算反应热计算的常见题型反应热计算的考查形式相对固定，归纳题型有助于快速切入1由已知反应求目标反应方程式叠加消去中间产物需系数配对注意ΔH随计量数倍数同乘叠加时系数须一致2由键能计算反应热ΔH＝断键吸能＋成键放能之差反应热即键能变化的代数和注意键能数值符号与物质状态气态基准下取值更可靠3由燃烧热计算按燃烧热定义折算计量数先归一后按比例折算注意水的状态不同热值不同液态与气态燃烧热有差异4由图像信息计算读取起点与峰值能量差能量差即反应热的数值辨识中间体的过渡态位置峰值对应过渡态能量键能与反应热的换算反应热等于反应物断键吸收的总能量减去生成物成键释放的总能量键能法从微观结构出发，与加合法互为补充。关系表达反应热=断键吸收总能量−成键释放总能量。断键吸能大于成键放能，反应整体吸热；断键吸能小于成键放能，反应整体放热。使用注意按化学计量数统计所涉及的化学键数目键能数据通常为平均值，计算结果为近似值结果符号需与吸放热方向保持一致计算流程按化学计量数统计涉及的反应物与生成物化学键，结合键能平均值计算反应热。微观视角从断键吸能与成键放能的能量差异推导反应热，成果与加合法相互验证。符号取向吸热取正、放热取负，按断键吸能与成键放能的大小比较确定反应热符号。05能源与未来化学能量，驱动未来化学反应能量如何服务能源发展？能源的分类与现状化学反应释放的能量，是人类获取能量的主要方式之一能源需求持续增长，分类方式决定利用路径按能否再生分类2类不可再生煤、石油、天然气等化石能源可再生太阳能、水能、风能、生物质能等按利用方式分类2类一次自然界直接存在的能源二次由一次能源加工转换得到，如电力、氢能化石能源储量有限，燃烧产物带来环境压力提高能量利用率、开发清洁能源成为重要课题常见燃料燃烧热概览4类燃料燃烧热对比生成液态水时的摩尔燃烧热数据（kJ/mol）1366.8乙醇燃烧热最高（kJ/mol）上述数值均为生成液态水时的数据，是衡量燃料品质的重要指标不同燃料单位物质的量完全燃烧放热差异明显单位物质的量完全燃烧时放热量差距显著新能源的发展方向以化学反应为基础的新能源技术，正在改变能源供给格局提高能量转化效率、降低环境负担，是能源化学研究的共同目标氢能燃烧产物为水清洁无污染制取、储存与运输仍是技术攻关重点清洁无污染燃料电池将化学能直接转化为电能能量转化效率高广泛探索应用交通与分布式供电高转化效率