高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应教学课件ppt

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1.吸收热的反应称为吸热反应,ΔH>0;放出热的反应称为放热反应,ΔH<0。2.能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。在热化学方程式中,化学计量数表示物 质的量,可以用整数或简单分数表示。同一化学反应,热化学方程式中的化学计量数不同,ΔH 也不同;若一个反应的ΔH=a kJ·ml-1,则其逆反应的ΔH=-a kJ·ml-1。3.热化学方程式书写的注意事项(1)应标明反应物及生成物的状态、反应温度和压强。若不标明温度和压强,则表示是在25 ℃(即298 K)、101 kPa条件下的焓变。(2)在热化学方程式中,反应物和生成物的聚集状态用英文小写字母在其化学式的后面标注, 一般用“g”表示气体,“l”表示液体,“s”表示固体,“aq”表示水溶液。
化学反应过程中伴随能量变化,本质上是由于旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时 释放的能量不同。(详见定点1)
1.测定原理如果环境温度没有变化,反应放出的热量会使体系的温度升高,根据测得的体系的温度变化 和有关物质的比热等来计算反应放出的热量,进一步计算反应中生成1 ml H2O(l)放出的热 量。2.实验装置 ①装置名称:简易量热计。
②部分仪器的作用ⅰ.环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀充分接触。(不能用金属搅拌棒,防止热量散 失)ⅱ.隔热层的作用是减少热量的散失。3.实验测量(1)步骤①反应物温度的测量:用量筒量取50 mL 0.50 ml·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐 酸的温度(T1);另取一量筒量取50 mL 0.50 ml·L-1 NaOH溶液,测量并记录NaOH溶液的温度(T2)。②将量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌 棒轻轻搅拌,准确读取混合溶液的最高温度(T3)。
③重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取平均值作为计算依据。(2)计算生成1 ml H2O时的反应热:ΔH=- 。其中C=(VHCl·ρHCl+VNaOH·ρNaOH)× 4.18 J·g-1·℃-1,ΔT=T3- 。实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)时,放出57.3 kJ的热量,该中和反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·ml-1。
4.中和反应的反应热测定实验中产生误差的可能原因(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的,若实际量取时体积大 于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。(2)温度计的读数有误。(3)实验过程中有液体洒在外面。(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。(5)隔热层隔热效果不好,致使实验过程中热量损失。(6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度。
1.一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应完全相等,这就是盖斯定 律。2.在恒压条件下,化学反应的热效应等于焓变(ΔH),ΔH仅与反应的起始状态和反应的最终状 态有关,而与反应的途径无关。并非所有化学反应的反应热均可用实验直接测定,有些反应的反应速率很慢,有些伴有副反 应发生,还有些不易直接进行,测定这些反应的热效应就很困难,运用盖斯定律则可以计算出 它们的反应热。 
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
1.标准燃烧热:在101 kPa下,1 ml物质完全燃烧的反应热。2.热值:1 g物质完全燃烧的反应热。3.完全燃烧是指物质与O2反应,其所含元素转化为指定物质,如氮元素转化为N2(g),氢元素转 化为H2O(l),碳元素转化为CO2(g)。4.新能源应具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点。常见新能源包括:太阳能、氢 能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等。
1.相同条件下,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫蒸气放出热量更多。这种说法 对吗?2.由C(s,石墨)  C(s,金刚石)    ΔH=+1.9 kJ·ml-1,可知相同条件下金刚石比石墨更稳定。这种说法对吗?3.稀硫酸与稀NaOH溶液反应,生成1 ml H2O(l),放出57.3 kJ热量,将稀NaOH溶液换成稀Ba(OH)2 溶液,生成1 ml H2O(l),放出的热量也是57.3 kJ。这种说法对吗?4.2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)   2H2O(l)    ΔH=-285.8 kJ·ml-1,这种说法对吗?5.中和反应反应热的测定实验,需多次测量温度,某同学为了省去清洗温度计的麻烦,实验时 使用两支温度计分别测量酸和碱的温度。这种做法对吗?
1.对。在相同条件下,等物质的量的硫固体比硫蒸气能量低,生成的二氧化硫能量相同,所以 硫蒸气放出的热量更多。2.不对。石墨转化为金刚石的反应是吸热反应,即金刚石能量高于石墨,由于能量越低越稳 定,所以石墨比金刚石稳定。3.不对。S +2H++Ba2++2OH-  BaSO4↓+2H2O,有BaSO4沉淀生成,放出的热量大于57.3 kJ。4.不对。2 g H2即1 ml H2,完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,2 ml H2完全燃烧生成液态 水放出571.6 kJ热量。5.不对。不同温度计的误差不同,应该使用同一温度计完成实验。
1.宏观视角认识反应热化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。 
计算公式:ΔH=H(生成物)-H(反应物)。
2.微观视角(化学键角度)认识反应热　　键能:形成(或断裂)1 ml化学键时释放出(或吸收)的能量,单位:kJ/ml。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。 
E1表示反应物化学键断裂吸收的能量,E2表示形成化学键得到生成物放出的能量,E1与E2的差 值表示反应热。
方法点睛　利用键能计算反应热(1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。(2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数,计算反应物的总键能和生成物的总键能。(3)依据“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算反应热。(4)注意ΔH的符号,计算结果为负值,则ΔH为“-”,反之为“+”(可省略)。
3.放热反应与吸热反应的辨析
典例 下列变化为放热反应的是 (　    )A.H2O(g)  H2O(l)    ΔH=-44.0 kJ/mlB.2HI(g)  H2(g)+I2(g)    ΔH=+14.9 kJ/mlC.形成化学键时共放出862 kJ能量的化学反应D.能量变化如图所示的化学反应 
思路点拨：判断反应是否是放热反应可根据该反应的焓变、反应物和生成物总能量的相对 大小,但变化过程中的热效应不一定是反应热,因为变化过程不一定是化学反应。
解析： A项,该变化不是化学反应,故不是放热反应;B项,该化学反应焓变大于0,为吸热反应;C 项,焓变=断键吸收的能量-成键释放的能量,只依据形成化学键时放出的能量,无法判断反应 是吸热反应还是放热反应;D项,图示反应的反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反 应。
1.标准燃烧热及其热化学方程式(1) 
(2)标准燃烧热是以1 ml物质完全燃烧生成稳定的物质所放出的热量来定义的,因此在书写
标准燃烧热的热化学方程式时,应以1 ml可燃物为标准来配平其他物质的化学计量数,故在 其热化学方程式中常出现分数。如已知C2H2(g)的标准燃烧热为ΔH=-1 299.6 kJ·ml-1,则该热 化学方程式可表示为C2H2(g)+ O2(g)  2CO2(g)+H2O(l)    ΔH=-1 299.6 kJ·ml-1。
2.中和反应的反应热(1)在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O时,放出 57.3 kJ的热量。(2)理解时应注意①强酸和强碱的稀溶液发生反应生成1 ml H2O(l)时,放出的热量都约是57.3 kJ。H+(aq)+ OH-(aq)  H2O(l)    ΔH=-57.3 kJ·ml-1。②强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)时,放出的热量一般小 于57.3 kJ,因为弱电解质的电离是吸热的。
③若反应过程中有其他物质生成(如生成弱电解质、沉淀等),则生成1 ml H2O(l)时,放出的 热量一般大于57.3 kJ。
2.虚拟途径法(1)方法先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求的反应热。(2)举例此法可以求算难以通过实验测量的反应的反应热,如在理论上计算石墨生成CO时的热效应, 可以设计如下路线: 
ΔH1=ΔH2-ΔH3
典例 已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)  2C3H5(ONO2)3(l)    ΔH12H2(g)+O2(g)  2H2O(g)    ΔH2C(s)+O2(g)  CO2(g)    ΔH3则反应4C3H5(ONO2)3(l)  12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为 (　    )A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1D.2ΔH1-5ΔH2+12ΔH3