内容正文:
第一章第一节 反应热
人教版(2019)高中化学选择性必修1课件
学习目标 素养目标
1.通过定量分析化学变化的热效应的教学,掌握反应热、内能、焓的概念,知道吸热反应、放热反应与焓变的关系。
2.通过宏观与微观、定性与定量等角度对物质变化中的能量转化进行分析和表征,理解反应热与键能的关系,能利用键能计算化学反应的反应热,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 【变化观念与平衡思想】 认识化学反应的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。
【证据推理与模型认知】 在合作完成中和反应反应热测定的基础上,能正确搜集实验证据,建立中和反应反应热计算模型。
学习目标 素养目标
3.通过中和反应反应热测定的实验教学,能利用实验数据计算中和反应反应热,能对实验中的“异常”现象作出合理解释 【科学态度与社会责任】 能根据燃料的品质,提出物质在生产、生活和科学技术等方面应用的建议和意见;尊重科学伦理道德,能依据“绿色化学”思想和科学伦理对某一个化学过程进行分析,权衡利弊,作出合理的决策
1. 体系与环境
研究反应热时,首先需要明确体系和环境。如盐酸和NaOH溶液之间的反应,可将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称
(又称系统);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 。
2.反应热
在 条件下,化学反应体系向环境 或从环境 的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
学习任务一 反应热及其测定
体系
环境
等温
释放
吸收
3.中和反应反应热的测定
(1)仪器: 。
(2)原理:根据体系的 和有关物质的 等来计算反应热。
(3)实验装置及作用(如图所示)
简易量热计
温度变化
比热容
(4)实验测量数据
①反应前体系温度(t1)的测量
用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1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。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度,取两温度平均值为t1。
②反应后体系温度(t2)的测量
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。准确读取混合溶液的 ,记录为t2。
最高温度
③重复实验操作,记录每次的实验数据,取测量所得温度差(t2-t1)的平均值作为计算依据。
④实验数据处理
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液,其密度近似地认为都是1 g·cm-3,反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g· ℃)-1。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是 。生成1 mol
H2O时放出的热量为 。
0.418(t2-t1) kJ
kJ
[问题思考]
(1)若用0.55 mol·L-1 KOH溶液代替0.55 mol·L-1 NaOH 溶液,会对结果产生影响吗?为什么?
[答案] 提示:无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的,与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。
(2)用浓硫酸代替盐酸会对结果产生什么影响?用醋酸代替盐酸会对结果产生什么影响?若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,会对结果产生什么影响?
[答案] 提示:浓硫酸溶于水时放热,则生成1 mol H2O时放出的热量偏大;弱酸、弱碱电离吸热,则生成1 mol H2O时放出的热量偏小;若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量,则生成1 mol H2O时放出的热量偏大。
例1 [2023·重庆江津中学阶段考] 利用如图所示装置测定中和反
应反应热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入量热计的内筒,测出盐
酸温度,用水将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-1 NaOH溶液,用温度计测出其温度;
③将NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的最高温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。 回答下列问题:
(1)上述步骤中有一处错误: 。
NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中
[解析]为防止反应过程中的热量损失,应快速将NaOH溶液一次性倒入量热计的内筒中,与盐酸混合。
(2) (填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌
器,理由是 。