内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热及其测定
能量变化
物质
变化
热能
电能
光能
……
吸收
释放
基础
那么,如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量呢?
化学反应的特征
新课导入
本节课我们一起来关注化学反应中的能量变化,能量变化是以物质变化为基础的,其形式可以表现为热能、电能、光能等等,其中热量的释放或者吸收是化学反应中能量变化的常见形式。在必修阶段我们主要定性的描述化学反应中释放或者吸收的热量,我们学习的放热反应?吸热反应?那么,如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量呢?
1.反应热
体系(系统)
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
与体系相互影响的其他部分
热量
化学反应的热效应
(反应热)
反应前后体系的温度相等
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
【研究盐酸与NaOH溶液的反应】
反应热的数值可以通过实验测得,也可以通过理论计算求得。
(1)敞开体系
体系与环境之间有物质交换,有能量交换的体系叫做敞开体系。
(2)封闭体系
体系与环境之间无物质交换,有能量交换的体系叫做封闭体系。
(3)孤立体系(隔离体系)
体系与环境之间无物质交换,无能量交换的体系叫做封闭体系。
拓展延伸
2.中和反应反应热的测定
【测定原理】通过实验用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化,根据有关物质的比热容等来计算反应热。
反应热计算公式:Q=mcΔt
【说明】
Q:中和反应放出的_____;
m:反应混合液的_____;
c: 反应混合液的_______;
Δt:反应前后溶液_____的差值。
热量
质量
比热容
温度
【测定装置】
在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据?
反应前体系温度、反应后体系温度
【实验步骤】
实验探究
【实验步骤】
能否用金属搅拌器替代玻璃搅拌器?
能否分多次加入?
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 25.0 25.2 ______ 28.5 _____
2 24.9 25.1 ______ 28.3 _____
3 25.6 25.4 ______ 29.0 _____
25.1
25.0
25.5
3.4
3.3
3.5
【数据处理】
=56.8 kJ
≈ 1.42 kJ
HCl(aq) + NaOH (aq) === H2O(l) + NaCl (aq) Q
0.025 mol 0.025 mol 0.025 mol
1 mol 1 mol 1 mol
1.42 kJ
?kJ
=
Q=mcΔt
(50+50)×4.18×3.4 = 1421.2 J
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3
【思考和讨论】
1.在上述过程中,测得的数据小于57.3,分析产生误差的可能原因是什么?
(1)装置:
(2)操作:
(3)读数:
量热计隔热、保温效果不好
①温度计测量完酸没有洗涤并擦干
②酸和碱的混合速度过慢/分多次加入/洒落
③玻璃搅拌器搅拌不均匀等
温度计;量筒量取溶液时俯视读数
【思考和讨论】
2.在上述反过程中:
(1)若用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响?
(2)若用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响?
(3)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热会产生什么影响?
1.体系与环境
2.反应热: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
3.中和反应反应热的测定:
(1)测定原理与装置
(2)实验步骤及注意事项
(3)数据处理与定量计算
(4)误差分析与实验改进
课堂小结
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 反应热与焓变
化学反应为什么会产生反应热?
体系
内能改变
产生
反应热
内能(U)是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
新课导入
迄今为止,科学家还无法通过理论计算或实验测定得知物质内能的绝对值,我们可以通过反应热和反应过程中体系做的功计算出反应