内容正文:
第1讲 反应热 焓变
新人教版 化学 选择性必修一
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
理解反应热的概念
能以中和热的测定为例掌握反应热的测定方法;
能从宏观和微观两个角度解释反应热产生的原因
及掌握反应热的计算方法。
实验目的
新课导入
自然界的能量存在形式有很多种,势能、生物能、热能、太阳能、风能等。
新课导入
化学反应的特征:有物质变化,还伴随能量变化
能量变化
当能量变化以热能的形式表现时:
电能
光能
……
热能
化学反应
吸热反应
放热反应
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?
模块一 反应热及其测定
1、体系与环境
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
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)。
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。
体系与环境之间存在_______交换或_______交换。
新课讲解
物质
能量
一、反应热
新课讲解
2、反应热的定义
定义:在等温条件下①,化学反应体系向环境_______或从环境_______的_______,称为化学反应的热效应,简称反应热。用ΔH表示。
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。
②说明:许多反应热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。
一、反应热
释放
吸收
热量
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二、反应热的测定
实验讲解
测量原理:
用温度计测量反应前后体系的温度变化,根据有关物质的比热容等来计算反应热。
Q:中和反应放出的热量
m:体系的质量
C:体系的比热容
Δt:反应前后体系温度的差值
Q = c · m ·Δt
测量仪器:
简易量热计
(以盐酸和NaOH溶液反应为例)
实验探究——中和反应反应热的测定
二、反应热的测定
思考讨论
(1)测量哪些数据?
(2)如何利用数据计算反应热?
(3)如何提高实验的准确度?
盐酸&NaOH的温度
反应后体系的温度(最高温度)
Q = ( m1+m2 ) ×c ×( t2 - t1 )
∆ H = Q / n(H2O)
减少热量散失,降低实验误差。
使反应物迅速混合并充分反应,保持体系的温度均匀。
实验探究——中和反应反应热的测定
实验步骤
实验探究——中和反应反应热的测定
【实验操作】
(1)反应物温度的测量t1。
①用量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸, 打开杯盖, 倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
②用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液, 用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
实验步骤
实验探究——中和反应反应热的测定
【实验操作】
(2)反应后体系温度的测量t2。
打开杯盖, 将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒, 立即盖上杯盖, 插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化,将________温度记为反应后体系的温度。
(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
数据处理
实验探究——中和反应反应热的测定
(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。
计算温度差(t2-t1),将数据填入下表。
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃
1
2
3
(t2 - t1若异常要舍去)
(2)取三次温度差的平均值作为计算依据。
(3)根据温度差和比热容计算反应热。
为了计算简便,可以近似的认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同,并忽略量热计的比热容,则:
①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2=50g;
②反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g .℃),50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为:
(m1+m2)·c·(t2-t1)=________
0.418(t2-t1) kJ
③生成1mol水时放出的热量为 。
0.418(t2 - t1)
0.025
kJ
HCl(aq) + NaOH (aq) = H2O(l) + NaCl (aq)
1