内容正文:
第一节 反应热
第一课时
反应热及其测定
第一章 化学反应的热效应
视频
①液体燃料火箭
②中和反应反应热的测定
液体燃料火箭
液氢-液氧
煤油-液氧
火箭发动机一般选用化学推进剂,它是由燃料和氧化剂组成的,反应后产生高温气体用于火箭推进。
长征五号布局结构
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1.能从体系和环境的角度认识反应热的概念。
2、能解释中和反应反应热的测定原理。能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。
学习目标
课堂练习1、判断下列变化:①镁条的燃烧。 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。 ③氧化钙与水的反应。④高温煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO)。 ⑤炸药爆炸。
⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应。⑦浓硫酸溶于水。⑧ 冰熔化。⑨甲烷在氧气中的燃烧。
属于放热反应的是_______________
属于吸热反应的是_______________
① ③ ⑤ ⑨
② ④ ⑥
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。
注意:化学反应一定伴随着能量变化有能力变化的比一定是化学反应但⑦ ⑧不是化学反应
思考:请列举常见的放热反应和吸热反应。
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②C+CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
定性认识
在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
一、体系与环境
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
体系与环境之间
阅读课本P4,了解体系与环境
环境:与体系相互影响的其他部分,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系:在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)。
存在物质交换和能量交换
1.敞开体系:体系与环境间即有物质交换,又有能量交换
2.封闭体系:体系与环境间没有物质交换,只有能量交换
3.孤立体系:系体与环境间无物质和能量的交换
环境
体系
二、反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
①注:等温条件下,指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
1、定义
阅读课本P4最后两自然段,了解反应热概念及测定
②热量是指因温度不同而在提醒与环境之间交换或传递的能量
2、反应热的测定
许多反应热可以通过量热计直接测定
外筒:保温作用
量热计的结构
内筒:反应容器
测量反应前后温度的变化值
如:盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程中会放出热量,导致体系与环境之间的温度产生差异。
测什么?
现代量热计
保温杯式量热计
直接测定依据:
在反应前后,如果环境的温度没有变化,则反应放出的热量就会使体系的温度升高,吸收热量就会使体系的温度降低,这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热
3、中和反应热的测定
阅读课本P5探究:中和反应反应热的测定
Q = mCΔt
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 Δt:反应前后溶液温度的差值
实验原理
【思考】在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据?如何根据测得的数据计算反应热?
应该测量的数据
反应物质量(通过体积、浓度和密度可计算)
反应物的温度。
反应后的体系温度
实验装置及步骤
【思考】阅读实验测量步骤,为了提高测定的准确度,应该采取哪些措施?
1. 使用同一个温度计测量温度,减少仪器误差。
2. 需要保温装置(内筒外壳上口对齐,中间有保温层)保证反应过程中,不与外界发生热交换。
3. 玻璃搅拌器(不传热)搅拌,保证溶液温度均匀等
仪器
4、都有稀溶液,避免稀释带来的热量变化。采用碱稍过量的方法。
7、 重复上述步骤2次,取平均值。测量温度差更准确。
6、混合后立即盖上杯盖,密切关注温度的变化,记录最高的。减少热量散失。
试剂
操作
5、测完酸后用水冲洗干净,擦干。
思考1: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?
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;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使溶液的总质量增加,而导致实验结果误差。
思考2:实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?能否酸过量?
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。
不宜用盐酸