内容正文:
第1课时 化学反应的反应热
学习目标
1. 了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.了解定量测定反应热的基本原理和方法。
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联想●质疑
化学反应中常伴随有能量变化,结合前面知识思考:
1. 化学反应中为什么有能量变化?
化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关,这就需要一个化学量来定量描述研究能量的变化。
2. 哪些反应是放热反应?哪些反应是吸热反应?
4. 如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量?
5. 用什么方法可以准确地测量这些热量?
6. 通过理论方法如何计算这些热量?
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[基础·初探]
一. 反应热及其表示方法
1.定义
当化学反应在一定的 下进行时,反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
温度
释放
吸收
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反应吸热
反应放热
kJ·mol-1
J·mol-1
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(1)有能量变化的过程都是化学变化。( )
(2)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应需要加热才能发生。( )
(3)当反应放热时,Q>0。( )
(4)NaOH固体溶于水时放出的热量也属于反应热。( )
×
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2.原理
Q= ,其中C表示溶液及量热计的 ,T1、T2分别表示 体系的温度。
热容
反应前和反应后
二. 反应热的测定
1.仪器——量热计
反应前后
均匀
保温
-C(T2-T1)
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测定中和反应的反应热时,测定的结果往往偏低,可能有哪些原因?
【提示】①量热计保温效果不好;②反应物混合不均匀;③没有记录到最高温度等。
[合作·探究]
测定中和反应的反应热
1.0 mol·L-1盐酸,1.0 mol·L-1 NaOH溶液,1.0 mol·L-1 硝酸,1.0 mol·L-1氨水,1.0 mol·L-1 KOH溶液。
简易量热计示意图
1. 仪器:
2. 药品:
量热计、量筒(100ml)、温度计、烧杯(250ml)
3. 实验步骤
①向量热计内筒中加入盐酸100 mL,搅拌后测初始温度T1。
②向烧杯中加入NaOH溶液100 mL,调节温度为T1。
③快速将烧杯中碱液倒入量热计中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系的最高温度T2。
④根据溶液温度升高的数值,计算中和反应的反应热,
⑤用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应、盐酸与氨水的反应热。
实验 溶液温度/K 温度变化
ΔT/K 反应热
kJ·mol-1
T1 T2
一组 NaOH+HCl
二组 KOH+HCl
三组 NaOH+HNO3
四组 HCl+NH3·H2O
4. 数据处理
1.以上四组实验,测得热效应相等吗?
提示:实验测得前三组中和反应的反应热相同,第四组中和反应的反应热最小。
2.实验操作一般重复2~3次的目的是什么?
提示:多次计算求平均值,以减少实验过程中的误差。
[核心·突破]
1.反应热
(1)反应热描述的是化学反应前后的热量变化,任何化学反应都有反应热。
(2)常见的放热反应:①燃烧反应;②中和反应;③物质的缓慢氧化反应;④活泼金属与水或酸的反应;⑤大多数化合反应;⑥大多数置换反应。
(3)常见的吸热反应:①多数分解反应;②以H2、CO、C等为还原剂的氧化还原反应;③氯化铵固体与氢氧化钡晶体等固态铵盐与碱的反应。
2. 反应热的测定
(1)强酸和强碱的稀溶液发生中和反应,其反应热是相等的,都约是57.3 kJ·mol-1。
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生中和反应,反应热一般小于57.3 kJ·mol-1,因为弱电解质的电离是吸热的。
(3)中和反应的实质是H+和OH-化合生成H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等),这部分反应热不在中和反应反应热之内。
4.测定中和反应的反应热需注意的几个问题
(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶