資源簡介

(共25張PPT)
人教版 高二年級
選擇性必修二
第一節
第1課時 反應熱 焓變
第一章
高中化學
選擇性必修一
新課導入
5月7日11時21分，我國在太原衛星發射中心成功發射長征六號丙運載火箭，搭載發射的海王星01星、智星一號C星、寬幅光學衛星和高分視頻衛星順利進入預定軌道
液氫-液氧
煤油-液氧
火箭發動機一般選用化學推進劑，它是由燃料和氧化劑組成的，反應后產生高溫氣體用于火箭推進。
新課導入
放熱反應
新課導入
假如你是火箭設計工程師，如何確定需要多少燃料？
火箭發射需要多少能量？
一定量的燃料充分燃燒時釋放多少能量？
定量地描述化學反應過程中釋放或吸收的熱量
環境
體系：被研究的物質系統
熱量
一、體系與環境
向試管中加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，發生中和反應
環境：與體系相互影響的其他部分
體系
鹽酸、氫氧化鈉溶液及發生的反應
試管、空氣等
在__________下，化學反應體系向環境釋放或從環境吸收的______，稱為化學反應的熱效應，簡稱_________。
體系
環境
熱量
等溫：反應前后_______的溫度相等。
二、反應熱
等溫條件
熱量
反應熱
體系
Q：中和反應放出的熱量
m：反應混合液的質量。
c：反應混合液的比熱容。
Δt：反應前后溶液溫度的差值
三、中和反應熱的測定
【反應原理】
放出熱量，體系溫度不變
阻止熱量傳遞
體系溫度改變
Q = mcΔt
三、中和反應熱的測定
29.5 ℃
29.5 ℃
32.9 ℃
32.1 ℃
29.4 ℃
28.4 ℃
29.6 ℃
29.4 ℃
33.1 ℃
29.5 ℃
28.9 ℃
29.5 ℃
3.4 ℃
3.2 ℃
3.6 ℃
3.4 ℃
三、中和反應熱的測定
教材P5
= 56.8 kJ
1.42 kJ
0.025
Q
n
=
n酸=0.025mol
n堿=0.0275mol
三、中和反應熱的測定
m = V酸 ρ酸＋V堿 ρ堿
V酸=V堿 =50 mL
為了計算方便，可近似認為實驗所用酸、堿稀溶液的密度與水的相同，并忽略量熱計的比熱容
ρ酸=ρ堿=1 g/cm3
c=4.18 J/(g·℃)
Δt=3.4 ℃
Q = mcΔt = 4.18 ×10-3 ×(50+50)×3.4 kJ = 1.42 kJ
n水=0.025mol
生成1mol水時放出的熱量為
兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失。
1.大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎紙條）的作用是什么？
2.為什么不用環形鐵攪拌棒？
①鐵與鹽酸之間會發生反應；②鐵的導熱性好，會造成熱量的損失。
思考探究
3.溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？
若不沖洗，溫度計上殘留的酸會和堿發生中和反應，而使熱量散失；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使溶液的總質量增加，而導致實驗結果誤差。
思考探究
4.實驗中所用HCl和NaOH的物質的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？
為了保證鹽酸完全被NaOH中和
不宜用鹽酸過量：因為在空氣中鹽酸相對堿穩定，堿極易與空氣中CO2反應，故如果鹽酸過量，此時所用的堿很難保證完全與HCl反應。
①使用比較精確的溫度計讀出溫度變化
②需要保溫裝置，保證反應過程中，不與外界發生熱交換
③攪拌器攪拌，保證溶液混合均勻
思考探究
為了提高測定的準確度，可以采取哪些措施？
保溫杯式量熱計
大量實驗測得，在25℃和101kpa下，強酸稀溶液與強堿稀溶液發生中和反應生成1mol水時，放出57.3kJ的熱量
弱酸弱堿稀溶液，因為電離吸熱，故生成1molH2O放熱 < 57.3 kJ
強酸強堿濃溶液，因為稀釋放熱，故生成1molH2O放熱 >57.3 kJ
拓展補充
內能是體系內物質的各種能量的總和
其受溫度、壓強和物質的聚集狀態等影響
化學反應前后體系的內能(符號為U)發生了變化。
放熱反應
吸熱反應
化學反應為什么會產生反應熱？
思考探究
H＝ H生成物－ H反應物
單位： kJ/mol 或 kJ mol-1
等壓條件下，反應熱等于焓的變化量，簡稱焓變
在科學研究和生產實踐中，化學反應通常是在等壓條件下進行的。為了描述等壓條件下的反應熱，科學上引入了一個與內能有關的物理量——焓(符號為H)
四、焓與焓變
H＝∑H(生成物）－ ∑H(反應物）
H ＜0
H ＞0
放熱反應
吸熱反應
H
反應物
生成物
反應物
生成物
H
∑H (反應物）＞ ∑H(生成物）
∑H (反應物）＜ ∑H(生成物）
四、焓與焓變
1.宏觀分析
斷鍵吸收
679 kJ/mol
成鍵釋放862 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g)= 2HCl(g) H＝？
H＝ 183 kJ/mol
四、焓與焓變
2.微觀分析
吸收能量679 kJ
釋放能量862 kJ
H＝ 183 kJ/mol
四、焓與焓變
2.微觀分析
H＝∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
H(估算)＝ ∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
＝ 2×436 kJ/mol＋498 kJ/mol－4×463.4 kJ/mol
＝ 483.6 kJ/mol
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1 mol H2(g)中的H－H鍵斷裂吸收436 kJ能量
1 molO2(g)中的化學鍵斷裂吸收498 kJ能量
形成H2O(g)中1 molH-O鍵釋放463.4 kJ能量
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H＝？
思考探究
＝ 946 kJ/mol + 3×436 kJ/mol - 6×391 kJ/mol
＝ -92 kJ/mol
H(估算) ＝∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
斷開 1 mol H-H鍵、1 mol N-H鍵、1 mol N N鍵所需能量分別是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則1 mol N2(g)轉化為NH3(g)時的反應熱是多少？
N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) H＝
思考探究
反應熱 焓變 焓
概念 在等溫條件下，化學反應體系向環境釋放或從環境吸收的熱量 化學反應中生成物的總焓與反應物的總焓之差 物質所具有的能量
符號 ΔQ ΔH H
單位 kJ/mol 數值 正值表示反應吸熱；負值表示反應放熱 只有正值
聯系 反應熱=焓變（等壓）；ΔH=H(生成物)－H(反成物) 注意 焓變、焓、反應熱代表的意義不同。 任何化學反應都有反應熱。 物質三態之間變化的焓變不能叫反應熱，反應熱是化學反應的焓變。
1.下列變化為放熱的化學反應的是(　　)
A．H2O(g) = H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol
B．2HI(g) = H2(g)＋I2(g)　ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化學鍵時共放出能量862 kJ的化學反應
D．能量變化如圖所示的化學反應
D
課堂練習
2.氫氣在氧氣中燃燒，在反應中破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中正確的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
B
課堂練習
3、已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，已知以下鍵能(kJ/mol):P－P：198，P－O：360，O＝O：498 則反應
P4(白磷)＋3O2＝ P4O6的反應熱△H為( )
A．－1638kJ/mol
白磷
P4O6
B．＋1638kJ/mol
C．－126kJ/mol
D．＋126kJ/mol
A
課堂練習

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