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一1．能從宏觀和微觀相結合的視角分析化學反應中的能量變化。培養學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科素養。2．知道化學變化需要一定的條件，并遵循一定規律；認識化學變化的本質是有新物質生成，并伴有能量的轉化。培養學生“變化觀念與平衡思想”的學科素養。3．通過建立節約資源、保護環境的可持續發展意識。從自身做起，形成簡約適度、綠色低碳的生活方式。培養學生“科學態度與社會責任”的學科素養。學習目標1．能辨識化學反應中的能量轉化形式，能解釋化學反應中能量變化的本質。2．結合真實情境中的應用實例，能從多角度認識放熱反應和吸熱反應。認識化學反應中能量變化在生活、生產中的應用。3．能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。學習目標素養目標“神舟”火箭發射精彩瞬間神舟十六號載人飛船北京時間2023年5月30日發射，執行神舟十六號發射任務的長征二號F遙十六運載火箭情境引入情境引入熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。化學反應過程中釋放或吸收的熱量在生活、生產和科學研究中具有廣泛的應用。回顧舊知③酸堿中和反應①燃燒④大部分化合反應②金屬與水/酸反應⑤鋁熱反應01生活中常見的放熱反應回顧舊知③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應①C/CO/H2還原金屬氧化物②大多分解反應KMnO402生活中常見的吸熱反應情境引入KMnO4在化學反過程中，物質變化的同時，一定伴隨著能量變化。放熱反應吸熱反應定性描述定量描述必修二選擇性必修1回顧舊知新課導入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教學過程一、反應熱與焓變1.體系和環境以鹽酸與NaOH溶液的反應為例

環境：與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環境。

體系：在熱學中，體系是與周圍其他部分區分開來的根據需要所研究的對象。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發生的反應等看作一個反應體系，簡稱體系（又稱系統）。存在物質交換或能量交換體系與環境之間教學過程2.反應熱與焓變(1)反應熱①含義：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，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。(2)內能、焓、焓變①內能(符號為U)：體系內物質的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質的聚集狀態等影響。教學過程②焓(符號為H)：與物質內能有關的物理量③焓變：焓變(?H)：是變化前后物質的焓值差，化學反應的焓變，為生成物的總焓值與反應物的總焓值之差，即：ΔH＝H(生成物)－H(反應物)④在等壓條件下進行的化學反應(嚴格地說，對反應體系做功還有限定，中學階段一般不考慮)，其反應熱等于反應的焓變，符號：ΔH，單位：kJ/mol(或kJ·mol－1)⑤意義：當反應體系放熱時其焓減小，ΔH為負值，即ΔH<0。

當反應體系吸熱時其焓減小，ΔH為正值，即ΔH>0。教學過程(3)從反應物與生成物總能量的相對大小分析焓變①放熱反應（ΔH＜0）：反應物的總能量大于生成物的總能量。②吸熱反應（ΔH＞0）：反應物的總能量小于生成物的總能量。③計算公式：ΔH=生成物的總能量－反應物的總能量教學過程(4)從反應物與生成物總鍵能的相對大小分析焓變教學過程(4)從反應物與生成物總鍵能的相對大小分析焓變以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化為例說明：能量2HCl2H

+2Cl吸收能量679kJ放出能量862kJ反應進程生成物能量H2+Cl2反應物能量原子的能量相關鍵能數據化學鍵H-HCl-ClCl-H鍵能(kJ/mol)436243431H2+Cl2=2HClH-HCl-Cl2H-Cl2H2Cl放出能量183

kJ故該反應的△H=

-183kJ/mol在熱化學中規定：放熱反應的△H為“-”活化能環境體系：被研究的物質系統熱量

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。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【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=mcΔt29.5℃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℃教材P5

=56.8kJ1.42kJ0.025Qn=n酸=0.025moln堿=0.0275molm=V酸ρ酸＋V堿ρ堿

V酸=V堿=50mL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=1g/cm3

c=4.18J/(g·℃)Δt=3.4℃Q=mcΔt=4.18×10-3×(50+50)×3.4kJ=1.42kJn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<57.3kJ強酸強堿濃溶液，因為稀釋放熱，故生成1molH2O放熱>57.3kJ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679kJ/mol成鍵釋放862kJ/mol

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H＝？?H＝?183kJ/mol四、焓與焓變2.微觀分析吸收能量679kJ釋放能量862kJ?H＝?183kJ/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）

＝2×436kJ/mol＋498kJ/mol－4×463.4kJ/mol

＝?483.6kJ/mol

2H2O2

4H2O

2H2O

1molH2(g)中的H－H鍵斷裂吸收436kJ能量1molO2(g)中的化學鍵斷裂吸收498kJ能量形成H2O(g)中1molH-O鍵釋放463.4kJ能量

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H＝？思考探究＝946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol＝-92kJ/mol?H(估算)＝∑E

(反應物鍵能）－∑E

(生成物鍵能）斷開1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molNN鍵所需能量分別是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2(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ΔQΔHH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。典例1．下列說法正確的是()A．焓變單位中kJ·mol－1，是指1mol物質參加反應時的能量變化B．當反應放熱時ΔH>0，反應吸熱時ΔH<0C．一個化學反應中，當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，ΔH為“－”D．一個化學反應中，生成物總鍵能大于反應物的總鍵能時，反應吸熱，ΔH為“＋”【答案】C【解析】焓變單位中的kJ·mol－1，是指每摩爾具體的反應，不一定指參加反應的物質，A錯；在反應中物質所具有的總能量減少，反應就放熱，反之就吸熱，C對；化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂，新化學鍵的形成，斷鍵時吸收能量，成鍵時放出能量，所以D錯。課堂練習化學反應A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是()A．每生成2個AB分子吸收(a－b)kJ熱量B．該反應熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D．斷裂1molA—A和1molB—B鍵，放出akJ能量典例2．【答案】B課堂練習根據鍵能數據計算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應熱ΔH為()化學鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/kJ·mol-1414489565155A．－1940kJ·mol-1

B．＋1940kJ·mol-1C．－485kJ·mol-1

D．＋485kJ·mol-1典例3．【答案】A【解析】由“ΔH=反應物鍵能之和－生成物鍵能之和”可知：ΔH=(414×4+155×4－489×4－565×4)kJ·mol-1=－1940kJ·mol-1。課堂練習

化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子結構如圖所示；現提供以下化學鍵的鍵能；P—P鍵鍵能為198kJ·mol-1、P—O鍵鍵能為360kJ·mol-1、氧氣分子內氧原子間的鍵能為498kJ·mol-1，則P4(s)+3O2(g)===P4O6(s)的反應熱ΔH為()A．＋1638kJ·mol-1

B．－1638kJ·mol-1C．－126kJ·mol-1D．＋126kJ·mol-1典例4．【答案】B【解析】反應熱ΔH=反應物總鍵能－生成物總鍵能,所以反應P4(s)+3O2(g)===P4O6(s)的反應熱ΔH=6×198kJ·mol-1+3×498kJ·mol-1－12×360kJ·mol-1=－1638kJ·mol-1。課堂練習1.