内容正文:
第1课时 反应热 焓变
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
新课导入:化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。
化学反应既遵守质量守恒定律,也遵守能量守恒定律。
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。
问题一:以上反应中伴随着怎样的能量变化?
问题二:如何实现石灰石的分解?能量如何变化?
思考一下
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。
常见的放热反应:
预习检测:
常见的吸热反应:
如何定量描述反应释放或吸收的能量呢?
1.反应热及其测定
(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
与体系相互影响的其他部分,如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
反应物:NaOH溶液、盐酸
发生的反应:NaOH+HCI=NaCl+H2O
生成物:NaCl、H2O
一、反应热
guangshizhong (g) -
某试管中盛有Al粉和稀盐酸,下列有关说法不正确的是 ( )
A.试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系
B.除反应物、生成物及相关反应外,其他均看作环境
C.Al与稀盐酸反应导致体系温度升高,且向环境中释放热量
D.Al与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测量
随堂小练
A
①热量:因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
(2)体系与环境的热量交换——反应热
②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。
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同。
③直接测定反应热的方法
测量仪器
量热计
测定原理
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
中和反应反应热的测定
【实验目的】
用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。
使反应物迅速混合,使反应充分进行,保持体系的温度均匀。
测量反应前后体系的温度
反应容器
起保温作用
防止热量散失
【实验测量】
(1)反应物温度的测量
①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒中,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用另一个量简量取50mL0.55mol/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)。
(2)反应后体系温度的测量
打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内简中,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)。
(3)重复上述步骤(l)至步骤(2)两次。
思考问题一:能否更换温度计?
不能,会存在仪器误差
思考问题二:能否测完酸后直接测量碱的温度?
不能,残留的酸与碱反应,造成酸碱消耗,热量损失
思考问题三:为什么碱的浓度稍大于酸?
为了保证盐酸完全被中和
【数据处理】
(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。
(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
(3)根据温度差和比热容等计算反应热。
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:
①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g。
②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),50mL0.50mol/L盐酸与50ml0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为(m1+m2)·c·(t2-t1)。
③生成lmolH2O(l)时放出的热量为
【问题和讨论】
(l)导致中和反应反应热测定存在误差的原因
①量取溶液的体积不准确。
②温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度,就记为终止温度)。
③实验过程中有液体溅出。
④混合酸、碱溶液时,动作缓慢。
⑤隔热层隔热效果不好,实验过程中有热量损失。
⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。
⑦溶液浓度不准确。
⑧没有进行重复实验。
(2)提高测定反应热准确度的措施
①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间后再记下读数。
②反应物应一次性迅速加入,且避免有液体溅出。
③实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
④重复实验3次,取3次实验数据的平均值。
下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( )
A.温度计能代替玻璃搅拌器,