内容正文:
第一节 反应热
第1课时
化学反应的热效应
第一章
1
从宏观和微观两个视角认识反应热
2
反应热的概念及中和反应反应热的测定原理
1
本节重点
本节难点
知识导航
木炭在空气里燃烧
木炭在氧气里燃烧
木炭在液氧里燃烧
化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的,能量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。与研究化学反应中的物质变化一样,研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。
那么,如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量呢?
新课导入
体系(系统)
反应热及其测定
研究反应热时,需要明确体系和环境
示例:盐酸与NaOH溶液的反应
试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
被研究的物质系统
环境
盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
热量
与体系相互影响的其他部分
一些说明
知识梳理
反应热及其测定
化学反应的热效应(反应热)
热量
化学反应的热效应
(反应热)
反应前后体系的温度相等
体系
环境
一些说明
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
知识梳理
反应热及其测定
许多反应热可以通过量热计直接测定
一些说明
反应热的测定工具
知识梳理
例如,盐酸与NaOH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。
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,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
c:比热容
m:体系的质量
t1、t2:反应前和反应后体系的温度
Q:放出的热量
Q = c · m ·(t2-t1)
反应热的计算公式
知识梳理
为了保证HCl被完全中和
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
实验测量
用量筒量取50 mL 0.50 mol/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。
步骤一
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液①,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
步骤二
测量项目一 反应物温度的
知识梳理
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
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,将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。
步骤三
步骤四
重复上述步骤( 1)至步骤(2)两次。
测量项目二 反应后体系温度
实验测量
目的是减少误差
知识梳理
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
数据处理
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
知识梳理
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
数据处理
为了计算简便,可以近似地认为实验所用酸、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:
① 50 mL 0.50 mol/L 盐酸的质量 m1=50 g, 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液的质量m2=50 g;
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/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为:(m1+m2)· c· (t2-t1)=_________________
③生成1 mol H2O时放出的热量为______________。
取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
根据温度差和比热容等计算反应热。
多次计算求平均值以减小实验误差
知识梳理
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
注意事项
01
准确测量酸、碱溶液的初始温度及反应后溶液的最高温度。酸、碱溶液应当用稀溶液,且配好后要充分冷却至室温才能使用
02
该实验中只用一个温度计,每次测量完温度后,必须用水洗净并用滤纸擦干后再使用
03
在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值,并记录最高温度值。
知识梳理
在上述过程中,提高测定反应热准确度的措施有哪些?
A
使用比较精确的温度计读出温度变化
B
需要保温装置,保证反应过程中,不与外界发生热交换
C
搅拌器搅拌,保证溶液温度均匀
D
……
知识梳理
中和反应反应热的测定
实验探究
反应热及其测定
实验测量
大