内容正文:
知识回顾
1.常见的放热反应有哪些?
2.常见的吸热热反应有哪些?
①所有可燃物的燃烧反应,例如H2在Cl2中燃烧;
②酸碱中和反应;
③金属与酸的反应;
④铝热反应;
⑤大部分化合反应,例如CaO+H2O====Ca(OH)2。
①铵盐与碱的反应;
②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应;
③大部分分解反应。
第1节 化学反应的热效应 课时1
第1章 物质的性质与转化
1.理解反应热的定义,通过中和反应的反应热测定实验,明确反应热定量测定的原理和方法;
2.能从内能变化角度认识反应热、焓变。
学习目标
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。
新课导入:
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联想·质疑
联想 · 质疑
铝粉和铁的氧化物反应
氯化铵与氢氧化钙的反应
通常情况下,化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热量的释放或吸收,而且在一定条件下,一个反应释放或吸收的热量是一定的。
那么,应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热量呢?
用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量?
通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗?
一、化学反应的反应热
(1)定义:
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热 。
(2)符号: Q
Q>0
Q<0
反应吸热,体系能量升高
反应放热,体系能量降低
体系:研究对象(物质系统)
环境:体系以外的其他部分
环境
体系
如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢?
问题一:
(3)意义:
定量地描述化学反应释放或吸收的热能
【注意】
(1)物理变化中的能量变化不是反应热,如物质的三态变化,物质的溶解等过程中产生的热量变化不属于反应热。
(2)反应放热或吸热与反应的条件无关。
(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
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用什么方法可以获得一个化学反应的反应热呢?
问题二:
1.反应热的数值可以通过实验测得。
2.反应热的数值也可以通过理论计算求得。
热化学:
中和热的测定
盖斯定律
用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。
用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢?
问题三:
热容与比热
在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下,物质吸收热量,温度每升高 1 K 时所吸收的热量称为该物质的热容。热容用符号 C 表示,其单位为 J·K-1。
纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容,简称比热。比热的单位为kJ·K-1·kg-1。
常温下,液态水的比热为 4.18 kJ·K-1·kg-1。
开尔文温度为热力学温度,是国际单位制中的温度单位。 常用符号K表示,其单位为开。
T = t + 213.15 [K] = [°C] + 273.15
如果知道体系的热容,如何计算体系吸收或放出的热量?
思考:
(1)测定反应热的仪器——量热计:
使反应充分进行,体系的温度均匀
测定反应前后溶液的温度
保温作用
反应容器
(2)测定方法:
将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合,搅拌,测量反应前后溶液温度的变化值,根据溶液及量热计的热容,计算此反应过程吸收或放出的热量。
反应热的实验测定仪器和原理
Q =-m c Δt m=Vρ
Q:中和反应的反应热。
m:反应混合液的质量。
c:反应混合液的比热容。
Δt:反应前后溶液温度的差值。
Q =-C ( T2-T1 )
(3)计算公式:
反应
体系热力学温度(K)
表示体系的热容(J·K-1)
反应后体系热力学温度(K)
现代量热计
现在有各式各样的量热计,基本工作原理基本类似,但精密度更高,更能够满足现代科技工作者对于数据的高要求
联想·质疑
活动 · 探究
测定中和反应的反应热
1.向量热计内筒中加入1.0mol·L-1的盐酸100 mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1。
2.向250 mL的烧杯中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液100 mL,调节其温度,使之与量热计中盐酸的