2018年高中化学第1章化学反应与能量转化1.1化学反应的热效应第一课时课件1鲁科版选修4.ppt

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1、第一节第一课时 反应热和中和反应热的测定,学习目标1.通过反应热定义的学习，了解反应热的定 量描述与反应条件有关。 2.测定酸、碱中和反应的反应热；3 .加深理解中和反应是放热反应。 重点难点中和反应反应热的测定原理和方法。,常见的放热反应有哪些？,所有可燃物的燃烧反应，例如 H2 在 Cl2 中燃烧; 酸碱中和反应； 金属与酸的反应； 铝热反应； 大部分化合反应，例如 CaO+H2O=Ca(OH)2。,常见的放热反应：,常见的吸热反应有哪些？,铵盐与碱的反应； C、H2、CO 等还原金属氧化物的反应； 大部分分解反应。,常见的吸热反应:,反应过程如图表示,则此反应是放热反应还是吸热反应？反应

2、物与反应产物总能量的差值表示什么？,放热反应,用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支热化学。,反应热,为了定量描述化学反应释放或吸收的热能， 化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时， 反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称 反应热 。,用 Q 表示,一反应热,反应热的意义：描述化学反应所释放或吸收的热量的物理量。 符号：Q, Q为正值，反应吸热，Q为负值，反应放热 获得Q值的方法：（1）通过实验测得（2）运用理论计算求得,Q=C(T2T1),C：表示体系的热容（JK-1） T：表示热力学温度（K）,Q= cm(T2T1),c：表示比热容（kJK-1kg-1）,Q0 吸热

3、反应 Q0 放热反应,化学反应的热效应 Q 是可以测量和计算的。,中和热,1. 中和反应的实质：,H+ + OH H2O,2. 中和热的定义：,在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量称为中和热。,书写中和热的热化学方程式的时，应该以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数。,3. 中和热的表示：,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：强酸和强碱的稀溶液反应的中和热是57.3kJ/mol 。,1/

4、2,【思考交流】,我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，那些数据可以帮助我们测出它们的反应热，请大家讨论回答,m：反应混合物的质量 C:反应混合物的比热容 T1、T2 :T1、T2分别表示反应前和反应 后体系的温度。,酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，他们的质量用量筒量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 【板书】Q=（V酸酸V碱碱）.c(T2-T1),本实验中，我们所用的一元酸、一元碱的体积均为50ml，它们的浓度分别为0.50mol.L-1和0.55mol.L-1，由于是稀溶液，且为了计算方便，我们近似地认为，所用的酸碱的密度均为1g.cm-1，且中和后所得溶液的比热容为4.18

5、J.(g.)-1。,盐酸和 NaOH溶液的密度都是1gcm3,盐酸的质量 m1=50 g， NaOH溶液的质量m250 g。,中和后生成的溶液的比热容c4.18J（g）,50 mL 0.50 molL盐酸和50 mL 0.55 molL NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： （m1+m2）c（t2 t1） 100g4.18J（g）（t2t1） 0.418 （t2t1） KJ,生成的水的物质的量：n = 0.050 L0.50 molL = 0.025 mol,生成 1molH2O时的中和热为：,Q KJmol,0.025 mol,0.418（t2t1）,实验探究,实践活动,中和热的测定,实

6、验目的,测定强酸与强碱反应的中和热，体验化学反应的热效应。,大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 molL盐酸、0.55 molL NaOH溶液（为了保证0.50 molL盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 molL NaOH溶液，使碱稍稍过量）。,实验用品,实验探究,实验步骤,1在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平；然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板；在板中间开两个小孔，正好使温度计和

7、环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保温杯中进行。,实验步骤,2用一个量筒量取 50 mL 0.50 molL盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 3用另一个量筒量取 50 mL 0.55 molL NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入表格中。,5.重复实验三次，取

8、测量所得数据的平均值作为计算依据。,实验数据处理,取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。,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,温度差 (t2t1),终止温度t2,实验次数起始温度t1,温度实验次数,19.9,NaOH,20.0,平均值,23.1,3.1,20.1,HCl,4,设问：若该实验中测得温度的情况如下，请计算中和热Q为多少？,实验数据处理,取各次测量所得数据的平均值作为计算依据。,3.2,23.2,20.0,思考交流,1.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸

9、条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？ 2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 3.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ 4.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？,1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失。填碎纸条的作用是为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。 2.因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净。冲洗后的溶液不

10、能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。 3.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。 4.为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。,四、误差分析:请同学们根据实验数据计算各自所测得的中和反应反应热,并与其他同学交流实验结果。你所测得的数据是否为57.3 kJmol-1,若不是,分析产生误差的原因。,误差产生的原因可能有： 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，若实际量取时，多于50mL或小于50mL都会造成误差）。 2.

11、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。 5.隔热操作不到位，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而便立即去测碱的温度，致使热量损失。,思考交流,1.本实验中若把50mL 0.50 mol/L的盐酸改为50mL 0.50mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？,会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。,思考交流,2.若改用100mL 0.50 mol/L的盐酸和100mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测反应热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？,否。因所测反应热是指

12、强酸与强碱发生中和反应生成1 molH2O时放出的热量，其数值与反应物的用量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,思考交流,50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液在 图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放 出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品 是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的反应热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）。 （4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸

13、跟50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反 应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相等”“不相等”）,简述理由： （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）,随堂演练,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,偏小,不等,相等,因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关。,偏小,中和热的测定 实验目的： 测定强酸、强碱反应的中和反应反应热。 实验原理： Q=mct Q:中和反应放出的热量。 m:反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 t：反应前后溶液温度的差值。 Q=（V酸酸V碱碱）c（t2t1） V酸=V碱=50 mL。 c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L 酸=碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）Q=0.418（t2t1）kJ 实验步骤： 误差分析：,课堂小结,