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(共23张PPT)
第一单元　化学反应的热效应
课时1　化学反应的焓变
专题1　化学反应与能量变化
[学习目标]
1.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，能正确认
识和判断放热反应和吸热反应。
2.能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，
正确理解反应热和焓变的概念。
3.建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确
书写热化学方程式(重、难点)。
引入新课
化学反应中能量变化的主要形式之一是释放或吸收热。
如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量？
氧炔焰焊接金属 煤炭燃烧 运载火箭发射
一、反应热　焓变
(一)体系、内能、焓和焓变
1.体系与环境
(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)
：被研究的物质系统
如HCl(aq)、NaOH(aq)及其反应
：体系以外的其他部分
如试管、空气等
体系
环境(或外界)
2.内能与焓：
(1)内能：物质的各种能量的总和， 符号：U
温度不同
交换能量
2.内能与焓：
(2)焓(H)：与内能有关的物理量， 符号： H
(3)焓变： 焓的数值的变化，符号： ΔH
3. 化学反应的两大基本特征
物质变化：有新物质生成
能量变化：
表现形式主要是吸收或释放热，能量的转换以发生化学变化的物质为基础，遵循能量守恒定律
一、反应热　焓变
(一)体系、内能、焓和焓变
(1)科学家能测出物质内能的绝对值吗？物质变化过程中的内能变化可通过哪些形式表现出来？
不能。通过变化过程中体系吸收(或者放出)的热和对内(或对外)所做的功的形式表现出来。
(2)化学反应中释放或吸收热量的多少取决于什么？
取决于化学反应中反应物的转化量。
思考
一、反应热　焓变
(二)化学反应的焓变　反应热
1. 反应热
反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，
也称反应热。
2. 焓变
恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热称为反应的焓变。
符号：ΔH，常用单位： kJ·mol -1
受温度、压强、物质的聚集状态和组成等因素影响。
产生反应热
体系内能改变
焓(H)
与之有关的物理量
焓变(ΔH)
等压条件下
一、反应热　焓变
3.反应的焓变(ΔH)与放热反应和吸热反应的关系
(1)用图示理解
(二)化学反应的焓变　反应热
ΔH＞0
释放能量
反应物
生成物
总能量
反应过程
吸收能量
放热反应
吸热反应
ΔH＜0
反应物
生成物
总能量
反应过程
(2)用数据计算
ΔH＝H生成物－H反应物
一、反应热　焓变
(二)化学反应的焓变　反应热
4.常见的吸热反应和放热反应
一、反应热　焓变
有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是　　　　　　(填序号，下同)，属于吸热反应的是　　　　。
③④⑥⑦⑧
①②⑤
一、反应热　焓变
应用体验
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化
(3)伴有能量变化的一定是化学反应
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应
(5)浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应
×
×
√
×
×
1.正误判断
一、反应热　焓变
应用体验
2.下列反应中的能量变化与图一致的是
A.盐酸与氢氧化钠的反应
B.生石灰与水反应
C.铁与稀盐酸反应
D.石灰石分解生成生石灰
√
二、热化学方程式
如何用化学用语来表示化学反应中吸收或者释放的热量呢
对比下列两个反应式，有哪些不同呢？
①H2+Cl2 === 2HCl
点燃
②H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH = -184.6 kJ/mol
标注条件，未标注物质状态
没有条件，标注物质状态且有ΔH数值
只表明物质变化
不仅关注物质间的转化同时还强调能量的变化
1. 概念及意义
(1)概念：表示反应热的化学方程式
(2)意义：不仅表明了反应中的物质变化，也表明了反应中的能量变化。
例如在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol气态H2与1 mol气态O2完全反应生成2 mol 液态H2O时放出571.6 kJ的热量。
物质变化
能量变化
二、热化学方程式
注明温度、压强，“25 ℃和101 kPa”可不注明；
注明聚集状态：固—“s”，液—“l”，气—“g”，溶液—“aq”；
25℃、101kPa下，H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
2. 书写
如果上述反应生成的是H2O(l) ，反应热一样吗
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
等量水的焓：H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g)
二、热化学方程式
注明温度、压强，“25 ℃和101 kPa”可不注明；
注明聚集状态：固—“s”，液—“l”，气—“g”，溶液—“aq”；
(3) 化学计量数可以是整数或简单分数，表示物质的量；
(4) 标注ΔH正负，放热“﹣”、吸热“＋”(“﹢”可省略)，方程式后空格标注；
(5) 单位中“mol－1”，指的是“每摩尔反应”，对于同一反应，当化学计量数
不同时，其ΔH也不同。
25℃、101kPa下，H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
二、热化学方程式
2. 书写
1.在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为__________________________________________。
(2)生成1 mol气态H2O时，放出的热量明显不同，其原因是___________________________________________________________________。
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH ＝
－285.8 kJ·mol－1
H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是1 mol H2O，但放出的热量不同
应用体验
二、热化学方程式
应用体验
二、热化学方程式
2.25 ℃、101 kPa下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=890.3 kJ·mol-1 (　　)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
×
反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
×
CH4的燃烧为放热反应，ΔH<0且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
应用体验
二、热化学方程式
③CH4+2O2===CO2+H2O　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (　　)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
④CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (　　)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑤CH4(g)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1 (　　)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
√
×
未注明反应物和生成物的状态
√
三、化学反应过程中能量变化的原因
由图填表：
化学键 反应中能量变化
断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化
N≡N 吸收 kJ 共吸收 kJ
O==O 吸收 kJ
N≡O 放出 kJ 共放出 kJ
结论 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应热ΔH＝_____________
946
498
1 444
632
1 264
180 kJ·mol－1
1.实例分析：N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图：
2. 能量变化的本质
本质：由于化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放
的能量不同造成的。
(2) 化学键与化学反应能量变化的关系
断裂
吸收
形成
放出
三、化学反应过程中能量变化的原因
3.键能数据计算化学反应的反应热
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
关键是要算清物质中化学键的种类和数目。
三、化学反应过程中能量变化的原因
三、化学反应过程中能量变化的原因
已知一些化学键的键能数据如表所示：
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155
则反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热(焓变ΔH)等于
A.485 kJ·mol－1 B.－485 kJ·mol－1
C.－1 940 kJ·mol－1 D.1 940 kJ·mol－1
√
应用体验
本节内容结束

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