1.1.1反应热及测定课件2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 第一节 化学反应的热效应 1.1.1 反应热及测定 【学习目标】 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。 3. 能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活生产中有广泛的应用 【思考】如何定量地描述反应过程中释放或吸收的热量呢？ 定量描述指的是：表示、测定和计算反应热。 木炭在空气里燃烧 木炭在氧气里燃烧 木炭在液氧里燃烧 【新课导入】 【学习任务一】从体系、环境角度认识反应热 一、反应热概念： 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。 等温：指反应发生后，使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。 环境：与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等) 体系 环境 热量 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 体系(系统)：试管中的溶液及发生的反应等。 (如图中的盐酸、NaOH溶液、以及发生的中和反应：HCl+NaOH NaCl+H2O) 思考1：在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？ 【活动1】研究反应热测定实验的设计思路 Q = m×c×Δt 热量/J 质量/g 比热容 /J/(g·℃) 温度差值/℃ 思考2：如何根据测得的数据计算反应热？ 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 Q = m×c×Δt 计算反应热的公式 Q=(m1+m2)·c· (t后−t前) NaOH + HCl = NaCl + H2O 中和反应放出的热量/J 反应混合液的质量/g 反应混合液的比热容 J/(g·℃) 反应前后溶液温度的差值/℃ 思考2：如何根据测得的数据计算反应热？ 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 【活动2】分析简易量热计的各部分作用（测量中和反应反应热的实验装置） 测定反应前后溶液的温度 反应容器 保温作用 保温作用 上下移动，使反应充分进行，体系的温度均匀 材料名称 导热系数（W/mK） 玻璃 0.12 铁 80 银 429 铜 401 泡沫塑料 0.045 纸板 0.06～0.14 木屑 0.05 能否用铜丝代替玻璃搅拌器？ 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 2. 实验原理 NaOH + HCl = NaCl + H2O 1. 实验目的 测定中和反应的反应热 3. 实验用品 50 mL、0.50 mol/L的盐酸 50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 量筒（50mL）两个，简易量热计 为了保证盐酸完全被中和，需要采用稍过量的NaOH溶液。 思考：为什么氢氧化钠溶液过量？ Q = (m1+m2)·c· (t后−t前) 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 （1）反应物温度的测量 4. 操作步骤 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 ①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。 ②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)。 （2）反应后体系温度的测量 思考3：为什么要用搅拌器匀速搅拌？ 保证反应物充分混合，体系温度更均匀。 ④重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 ③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)。 目的是减少误差 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 t前/℃ 反应后体系的温度 t后/℃ 温度差 (t后－t前)/℃ 盐酸 NaOH溶液 1 22.0 22.0 25.6 2 21.9 22.1 25.4 3 22.2 22.0 24.3 5. 数据处理 （1）计算温度差(t后−t前) 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(t前)。 22.0 3.6 3.4 22.0 22.1 3.2 （2）取三次测量所得温度差的平均值 作为计算依据。 3.4℃ 多次计算求平均值以减小实验误差 【学习任务二】设计中和反应反应热的测定实验 （3）计算中和反应的反应热 Q = (m1+m2)·c· (t后−t前) 已知：50 mL 0.50 mol/L盐酸的质量 m1=50g， 50 mL 0.55 mol/L