《2018年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第一課時(shí)課件1 魯科版選修4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第一課時(shí)課件1 魯科版選修4.ppt（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié)第一課時(shí)反應(yīng)熱和中和反應(yīng)熱的測(cè)定,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過(guò)反應(yīng)熱定義的學(xué)習(xí)，了解反應(yīng)熱的定 量描述與反應(yīng)條件有關(guān)。 2.測(cè)定酸、堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱； 3 .加深理解中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 重點(diǎn)難點(diǎn) 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定原理和方法。,常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有哪些？,所有可燃物的燃燒反應(yīng)，例如 H2 在 Cl2 中燃燒; 酸堿中和反應(yīng)； 金屬與酸的反應(yīng)； 鋁熱反應(yīng)； 大部分化合反應(yīng)，例如 CaO+H2O===Ca(OH)2。,常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：,常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)有哪些？,銨鹽與堿的反應(yīng)； C、H2、CO 等還原金屬氧化物的反應(yīng)； 大部分分解反應(yīng)。,常見(jiàn)的吸熱反應(yīng):,反應(yīng)過(guò)程如圖表示,則此反
2、應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？ 反應(yīng)物與反應(yīng)產(chǎn)物總能量的差值表示什么？,放熱反應(yīng),用實(shí)驗(yàn)方法和理論方法研究反應(yīng)熱的化學(xué)分支熱化學(xué)。,反應(yīng)熱,為了定量描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱能， 化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)， 反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱(chēng)為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng) 反應(yīng)熱 。,用 Q 表示,一反應(yīng)熱,反應(yīng)熱的意義：描述化學(xué)反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的物理量。 符號(hào)：Q, Q為正值，反應(yīng)吸熱，Q為負(fù)值，反應(yīng)放熱 獲得Q值的方法：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得（2）運(yùn)用理論計(jì)算求得,Q=C(T2T1),C：表示體系的熱容（JK-1） T：表示熱力學(xué)溫度（K）,Q= cm(T2T1),c：表示比熱容
3、（kJK-1kg-1）,Q0 吸熱反應(yīng) Q<0 放熱反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) Q 是可以測(cè)量和計(jì)算的。,中和熱,1. 中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：,H+ + OH H2O,2. 中和熱的定義：,在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量稱(chēng)為中和熱。,書(shū)寫(xiě)中和熱的熱化學(xué)方程式的時(shí)，應(yīng)該以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。,3. 中和熱的表示：,KOH + H2SO4 = K2SO4 + H2O,(aq),(aq),(aq),(l),H = 57.3 KJ/mol,或H(aq) + OH(aq) H2O(l) H =57.3 kJmol,即：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶
4、液反應(yīng)的中和熱是57.3kJ/mol 。,1/2,【思考交流】,我們?nèi)∫欢康柠}酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)，那些數(shù)據(jù)可以幫助我們測(cè)出它們的反應(yīng)熱，請(qǐng)大家討論回答,m：反應(yīng)混合物的質(zhì)量 C:反應(yīng)混合物的比熱容 T1、T2 :T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng) 后體系的溫度。,酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，他們的質(zhì)量用量筒量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。【板書(shū)】Q=（V酸酸V堿堿）.c(T2-T1),本實(shí)驗(yàn)中，我們所用的一元酸、一元堿的體積均為50ml，它們的濃度分別為0.50mol.L-1和0.55mol.L-1，由于是稀溶液，且為了計(jì)算方便，我們近似地認(rèn)為，所用的酸堿的密度均為1g.
5、cm-1，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J.(g.)-1。,鹽酸和 NaOH溶液的密度都是1gcm3,鹽酸的質(zhì)量 m1=50 g， NaOH溶液的質(zhì)量m250 g。,中和后生成的溶液的比熱容c4.18J（g）,50 mL 0.50 molL鹽酸和50 mL 0.55 molL NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量為： （m1+m2）c（t2 t1） 100g4.18J（g）（t2t1） 0.418 （t2t1） KJ,生成的水的物質(zhì)的量：n = 0.050 L0.50 molL = 0.025 mol,生成 1molH2O時(shí)的中和熱為：,Q K
6、Jmol,0.025 mol,,0.418（t2t1）,實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)踐活動(dòng),中和熱的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱，體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。,大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL）、溫度計(jì)、量筒（50 mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。 0.50 molL鹽酸、0.55 molL NaOH溶液（為了保證0.50 molL鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55 molL NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量）。,,實(shí)驗(yàn)用品,實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)步驟,1在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平； 然后再在大、小燒杯之間填
7、滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板； 在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。,實(shí)驗(yàn)步驟,2用一個(gè)量筒量取 50 mL 0.50 molL鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。 3用另一個(gè)量筒量取 50 mL 0.55 molL NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。 4把套有蓋板的溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面），蓋好蓋板。用環(huán)形
8、玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入表格中。,5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。,,3.2,23.2,20.0,19.9,20.1,3,3.2,23.2,20.0,19.9,20.1,1,2.0,22.0,20.0,19.9,20.1,2,溫度差 (t2t1),終止溫度t2,實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1,溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù),19.9,NaOH,20.0,平均值,23.1,3.1,20.1,HCl,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,設(shè)問(wèn)：若該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得溫度的情況如下，請(qǐng)計(jì)算中和熱Q
9、為多少？,,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,取各次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。,3.2,23.2,20.0,思考交流,1.大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？ 2.溫度計(jì)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？為什么？ 3.酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？ 4.實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaOH過(guò)量？若用HCl過(guò)量行嗎？,1.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失。填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置
10、（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。 2.因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈。沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。 3.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。 4.為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量。若使鹽酸過(guò)量，亦可。,四、誤差分析:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算各自所測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱,并與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJmol-1,若不是,分析產(chǎn)生
11、誤差的原因。,誤差產(chǎn)生的原因可能有： 1.量取溶液的體積有誤差（測(cè)量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差）。 2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。 3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。 4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢。 5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。 6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失。,思考交流,1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL 0.50 mol/L的鹽酸改為50mL 0.50mol/L醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？,會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測(cè)得結(jié)果偏小。,思考交流,2.若改用100mL
12、 0.50 mol/L的鹽酸和100mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所測(cè)反應(yīng)熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？,否。因所測(cè)反應(yīng)熱是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的用量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)熱量損失，則二者結(jié)果相同）。,思考交流,50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液在 圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放 出的熱量可計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。回答下列問(wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品 是 。
13、 （2）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。 （3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的反應(yīng)熱數(shù)值 （填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。 （4）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液進(jìn)行反 應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填“相等”“不相等”），所求中和熱 （填“相等”“不相等”）,簡(jiǎn)述理由： （5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）,隨堂演練,環(huán)形玻璃攪拌棒,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失,偏小,不等,相等,因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O所放出的能量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)。,偏小,中和熱的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱。 實(shí)驗(yàn)原理： Q=mct Q:中和反應(yīng)放出的熱量。 m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 c：反應(yīng)混合液的比熱容。 t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。 Q=（V酸酸V堿堿）c（t2t1） V酸=V堿=50 mL。 c酸=0.50 mol/L c堿=0.55 mol/L 酸=堿=1 g/cm3 c=4.18 J/（g） Q=0.418（t2t1）kJ 實(shí)驗(yàn)步驟： 誤差分析：,課堂小結(jié),
2018年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第一課時(shí)課件1 魯科版選修4.ppt
