2018年高中化学第1章化学反应与能量转化1.1化学反应的热效应课件3鲁科版选修4.ppt
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1、第一章 化学反应与能量转化,第1节 化学反应的热效应,联想质疑,1、化学反应中为什么有能量变化?,2、哪些反应是放热反应?哪些反应是吸热反应?,化学反应包括两个过程:旧化学键的断裂和新化学键的形成,前者吸收能量,后者放出能量,这两个过程的能量不同,所以有能量变化,整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。 所有的化学反应都有能量的变化,其中大部分都是热量的变化,常见的放热反应和吸热反应,常见的放热反应,活泼金属与水或酸的反应。如:2Al+6HCl2AlCl3+3H2 酸碱中和反应。如:2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃烧反应。如:C、CO、C2H5OH等的燃烧 多数化合反应。
2、如:Na2O+H2O 2NaOH,SO3+H2O=H2SO4,常见的吸热反应, 多数分解反应,如CaCO3 CaO+CO2 2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)BaCl2+2NH3+10H2O C(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO,总之:吸热反应和放热反应是用来定性描述化学反应的能量变化。 那化学上又是如何定量描述化学反应的能量变化呢?,1、什么是反应热? 2、反应热的符号是什么?怎样表示反应吸、放热? 3、反应热的单位是什么 4、如何获得一个反应的反应热呢?,1、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为该反应在此温度下的热效应。 2、
3、符号:用Q表示Q0,表示吸热; 3、单位:Jmol-1或KJmol-1,(二)反应热的测定,(一)反应热的涵义,1.测量仪器:量热计,C热容,当物质吸收热量温度升高时,温度每 升高1K所吸收的热量,称为该物质的热容;单位:JK-1 C0比热容,单位质量物质的热容;单位:kJK-1kg-1;液态水的比热为4.18kJK-1kg-1 T热力学温度,也叫开尔文温度,单位为k,T(k)=t(0c)+273.15,2.反应热的计算,计算公式: Q= - C(T2 -T1)- C0m(T2-T1),中和反应的反应热中和热,在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量。,3、测定中和反应的反应热,(1
4、)仪器:,量热计、量筒(100ml)、温度计、烧杯(250ml),(2)药品:,1.0molL-1的盐酸 1.0molL-1的NaOH溶液 1.0molL-1的盐酸 1.0molL-1的KOH溶液 1.0 molL-1的硝酸 1.0molL-1的NaOH溶液,实验内容, 向量热计内筒中加入1.0molL-1的盐酸100mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1。 向250mL烧杯中加入1.0molL-1的NaOH溶液100mL,调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同。 快速将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度T2。 假设溶液的比热等于水的比热并忽略
5、量热计的热容,根据溶液温度升高的数值,计算此中和反应的反应热。,各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热,-5684.8,-5684.8,-5684.8,在测定过程中应注意什么问题?,(1)用保温性能好的仪器测量。 (2)混合好后,迅速盖好装置盖子,减少热量的损失。 (3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。 (4)宜用有0.1分刻度的温度计,读数尽可能准确,且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测的精度。 (5)记录最高温度。,议一议你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol,若不是,分析产生误差的原因。,可
6、能的原因有: 1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按100 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于100mL或小于100mL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.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。,反应热测定的误差分析,问题与研讨,1.本实验中若把100mL1.0 molL-1的盐酸改为100 mL 1.0molL-1醋酸,所测结果是否会有所变化?为什么? 2.若改用200mL 1.0molL-1的盐酸和200mL
7、 1.05 molL-1的NaOH溶液,所测中和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)?,答案:1.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。 2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量的多少无关,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)。,50 mL0.50 molL-1盐酸与50mL0.55 molL-1NaOH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
8、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,求得的中和热 数值 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,偏小,练习,(4)实验中改用60 mL 0.50molL-1盐酸跟50mL 0.55 molL-1 NaOH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 ;用50 mL 0.50molL-1 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”)
9、,不相等,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,偏小,为保证测定结果的准确性,在测定过程中应注意什么?,(1)为了使中和反应进行完全,可以让酸或碱略 稍过量。 (2)为了使测得的中和热更准确,所用酸和碱的浓度宜小不宜大。 (3)宜使用有0.1刻度的温度计。 (4)记录最高温度。 (5)进行反应热的计算式进行了以下处理:a、忽略量热计的热容;b、认为稀溶液与水的比热相同c、认为热容不随温度的变化而变化。,课堂小结,热化学,下列说法正确的是 ( ) A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热 B、化学反应除了生成新物质外,还发生能量变
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