新教材人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应 精品教学课件.pptx

第1课时反应热焓变 第2课时热化学方程式燃烧热 P40 第二节反应热的计算 P74 第一节反应热 第一章化学反应的热效应 素养目标 1.了解反应热的定义,知道化学反应、热效应与反应焓变之间的关系 2.通过微观探析,认识宏观意义上的反应热与化学键的关系,以及反应热与 反应物、生成物总能量的关系 3.通过实验探究学会测定中和反应的反应热,初步学会测定化学反应反应 热的实验方法,会分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减 小实验误差,培养学生的创新意识 知识铺垫 1.从化学键变化的角度分析,化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和 生成物中化学键的形成 2.一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应,决定于反应物的总能量 与生成物的总能量的相对大小 3.有下列过程:氧化钙与水反应浓硫酸溶于水 硫酸与氢氧化钠溶液混合燃烧煤炭取暖钠与水反应胆矾 受热失去结晶水,其中属于吸热反应的是,属于放热反应的是 必备知识 一、反应热及其测定 1.反应热 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 2.反应热测定 (1)仪器:量热计 (2)原理:根据体系的温度变化和有关物质的比热容来计算反应热。

3.中和反应反应热的测定 (1)装置及仪器: (2)测定过程: (3)注意事项: 为了保证酸完全中和,常采用碱稍过量的方法 密切关注温度变化,记录最高温度作为反应后体系的温度 4.25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 【微思考】25和101kPa下,浓硫酸与强碱稀溶液发生中和反应生成 1molH2O时,放出的热量还是57.3kJ吗? 提示 不是放出的热量大于57.3kJ,因浓硫酸稀释过程中放热 二、反应热与焓变 1.化学反应产生反应热的原因:化学反应前后体系的内能发生了变化内 能受温度、压强和物质的聚集状态等影响 2.反应热:等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变焓变符 号为H ,单位是kJ/mol(或kJmol-1) 3.H的正、负规定 (1)放热反应:其焓减小,H为负值,即H 0 4.从微观角度认识反应热的实质 (1)实例 反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示: 由图可知,1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是436kJ,1molCl2分子 中的化学键断裂吸收的能量是243kJ,2molHCl分子中的化学键形成时释 放的能量是862kJ,则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)放出的能量为183kJ。

(2)结论:化学键的断裂与形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要 原因 自我检测 1.正误判断 (1)化学变化过程是原子的重新组合过程) (2)化学反应可分为吸热反应和放热反应) (3)化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的) (4)吸热反应过程是化学能转变为热能的过程) (5)生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应) (6)测定中和反应反应热的实验中,应将稀碱溶液逐渐滴加到稀酸溶液中 () 2.下列反应中,反应物总能量比生成物总能量低的是() A.铁片和稀硫酸的反应B.Ba(OH)28H2O与HCl溶液的反应 C.碳与水蒸气在高温下反应D.甲烷在氧气中燃烧 答案 C 解析 反应物总能量比生成物总能量低的反应为吸热反应铁片和稀硫酸 的反应、Ba(OH)28H2O与HCl溶液的反应、甲烷的燃烧反应均为放热反 应,A、B、D均不符合题意;碳与水蒸气在高温下的反应为吸热反应,C符合 题意 任务务一反应热应热 与焓变焓变 问题探究 1.化学反应一定伴随能量的变化吗?为什么? 答案 一定化学反应的本质是化学键的断裂和形成,旧键断裂要吸收能 量,新键形成要放出能量一个化学反应中断裂化学键吸收的能量和生成 化学键放出的能量不相等,因此化学反应都伴有能量变化。

2.若反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应还是吸热反 应? 答案 放热反应 深化拓展 1.反应热与焓变的关系 2.焓变与物质化学键键能的关系 H=反应物总键能-生成物总键能 3.焓变与反应物、生成物能量的关系 H=生成物的总能量-反应物的总能量 素能应用 典例1已知断裂1molHH需吸收的能量为436kJ,形成1molNH放出的 能量为391kJ,根据化学方程式N2+3H22NH3,1molN2完全 反应放出92.4kJ能量则断裂1molNN所需吸收的能量为() A.431kJB.945.6kJ C.649kJD.896kJ 答案 B 解析 根据H=E总(断键)-E总(成键),设断裂1molNN所需吸收的能量为E, 则有E+3436kJ-6391kJ=-92.4kJ,E=945.6kJ 根据化学键断裂和形成时的能量变化计算反应热 化学键的断裂要吸收能量,形成新化学键要释放能量,若反应物断键所吸收 的总能量大于生成物成键所释放的总能量,则为吸热反应,反之,则为放热 反应 即E总(断键)E总(成键),为吸热反应;E总(断键)Br2I2B.I2Br2Cl2 化学键HHBrBrIIClClHClHIHBr 键能436193151243431299366 答案 (1)183(2)A 解析 (1)1molH2在2molCl2中燃烧,参加反应的H2和Cl2的物质的量都是 1mol,生成2molHCl,则放出的热量为431kJmol-12mol-436kJmol-11 mol+243kJmol-11mol=183kJ。

2)反应H2+X2=2HX中,若1molH2和1 molX2反应生成2molHX,就有1molHH和1molXX断裂,有2molH X形成放出的热量Q(HX)=2E(HX)-E(HH)-E(XX),将题中数据 代入计算可得:Q(HCl)Q(HBr)Q(HI)故A正确 任务务二吸热热反应应与放热热反应应的比较较 问题探究 1.氨气液化会放出热量,是放热反应吗? 答案 不是因为氨气液化是物理变化 2.需要加热的反应一定是吸热反应吗?不需要加热的反应一定是放热反应吗 ? 深化拓展 1.放热反应与吸热反应的比较 (1)形成原因 放热反应:反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量; 吸热反应:反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 (2)与化学键强弱的关系 放热反应:生成物成键时释放出的总能量大于反应物断键时吸收的总能 量 吸热反应:生成物成键时释放出的总能量小于反应物断键时吸收的总能 量 (3)图示 放热反应: 吸热反应: 2.常见的放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应有: 活泼金属与H2O或酸的反应,如 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2; 酸碱中和反应,如 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O; 素能应用 典例2下列说法中正确的是() 放热反应在常温下一定很容易发生反应是吸热还是放热可以看反 应物和生成物所具有的总能量的相对大小某些吸热反应在一定条件 下也能发生 A.B.只有 C.只有D.只有 答案 B 解析 反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的 相对大小。

某些放热反应和某些吸热反应在不加热条件下也能发生反 应开始需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,例如C+O2 CO2的反应为放热反应,但反应开始也需要加热,即需要向反应体系先提供 一定的能量 (1)需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应,如木炭的燃烧 (2)常温下就能进行的反应不一定都是放热反应,如氢氧化钡晶体和氯化铵 固体的反应 (3)任何化学反应都伴随着能量变化,但能量变化不一定都表现为热量变 化,还可能以声、光、电等形式表现出来 (4)放出热量(或吸收热量)的物质变化过程不一定是放热反应(或吸热反应 ),如水蒸气冷凝为液态水放热,干冰升华吸热,它们不是放热反应或吸热反 应,而是物理变化过程 变式训练2下列说法正确的是() A.物质发生化学反应都伴随着能量变化 B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C.凡是经过加热而发生的反应都是吸热反应 D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能 量 答案 A 任务务三中和反应应反应热应热 的测测定 问题探究 1.用含0.5molH2SO4的浓硫酸和含1molHCl的稀盐酸分别与含1mol NaOH的稀溶液发生反应,所测得的反应热相等吗? 答案 不相等;因为浓硫酸稀释时会放热。

2.测定中和反应反应热的实验中引起误差的因素有哪些? 答案 量热计的隔热效果差;量取溶液的体积不准确;配制的溶液浓度不准 确;温度未到达最高点就读数;实验操作动作较慢等 3.测定中和反应反应热的实验中为什么碱要稍过量? 答案 碱过量是为了保证酸完全反应 深化拓展 测定中和反应反应热的实验中需要注意的问题 (1)所用装置要尽可能做到保温、隔热;实验操作时动作要快,尽量减少热 量的损失 (2)所用溶液的配制必须准确,且浓度要小;为保证盐酸完全被氢氧化钠中 和,要使氢氧化钠稍过量 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使 用 (4)要使用同一支温度计,温度计读数要尽可能准确;水银球部位一定要完 全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精度;两次读 数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度 (5)实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中弱酸或弱 碱的电离吸热,会使测得的反应热数值的绝对值偏小 (6)可采用多次测量取平均值的方法,减小实验误差 素能应用 典例350mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过 程中所放出的热量可计算中和热(101kPa下,强酸稀溶液与 强碱稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量叫中和热) 回答下列问题: (1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 (2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得中和热的绝对值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”) (3)实验中改用60mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”),简述理由: 答案 (1)减少实验过程中的热量损失(2)偏小 (3)不相等相等因为中和热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应 生成1molH2O时的反应热,与酸和碱的用量无关 解析 (1)碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失2)不盖硬纸板 会损失部分热量3)由中和热的定义可知,中和热是以生成1mol水为标 准的,与酸和碱的用量无关 变式训练3在做中和反应反应热的测定实验时,关键是要比较准确地配制一定物 质的量浓度的溶液,量热计要尽量做到绝热;在量热的过程中要尽量避免热量的 散失,要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化回答下列问题: (1)该实验常用0.50molL-1盐酸和0.55molL-1的NaOH溶液各50mL。

NaOH溶 液的浓度大于盐酸的浓度的目的是当室温低 于10时进行,对实验结果会造成较大误差的原因是 (2)若上述盐酸、NaOH溶液的密度都近似为1gcm-3,中和后生成的溶液的比热 容c=4.18Jg-1-1,实验前后的温度差为(t2-t1)则该中和反应放出热量为 kJ(填表达式) 答案 (1)保证盐酸完全被中和散热太快(2)0.418(t2-t1) 素养脉络络 随堂检测检测 1.下列说法中正确的是() A.反应热就是反应放出的热量 B.当反应放热时H0,反应吸热时H0 C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热, H符号为“-” D.反应过程中,旧键断裂吸收的总能量小于新键生成时放出的总能量,反应 吸热,H符号为“+” 答案 C 2.关于化学反应与能量的说法正确的是() A.中和反应是吸热反应。