1.1.2反应热测定 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第2课时 反应热的测定 第一节 反应热 保温杯式量热计 【思考与讨论】如何测定化学反应中释放或者吸收的热量？ 简易量热计示意图 根据测得反应前后体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 比热容：热力学中常用的一个物理量。它指单位质量的某种物质升高（或下降）单位温度所吸收（或放出）的热量。 中和反应反应热的测定 板书 测量原理 Q=cmΔt Q ：中和反应放出的热量。 m：体系总质量 (m=ρV) c：体系比热容 4.18×10-3 kJ/(g·℃) Δt：反应前后体系温度差 【实验探究】：中和反应反应热的测定 使反应物混合均匀,充分接触 (操作：上下移动) 减少热量的散失 减少热量的散失 思考：该实验中，玻璃搅拌器换成铁制或者铜制的搅拌器行不行？ 测量反应前后体系温度 反应容器 起保温作用 实验装置： 不行 中和反应反应热的测定 板书 测量原理 实验仪器： Q=cmΔt Q ：中和反应放出的热量。 m：体系总质量 (m=ρV) c：体系比热容 4.18×10-3 kJ/(g·℃) Δt：反应前后体系温度差 简易量热计（玻璃搅拌器）、温度计、量筒（50 mL ） 实验药品： 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。                                                                在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。该实验也可在保温杯中进行。 【简易量热计】(了解) 老教材 基础自主学习 疑难名师点拨 知能提升作业 典例精析导悟 实验探究创新 课堂基础达标 教师备课资源 目录 实验步骤 a.用量筒量取50 mL 0.5mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水冲洗干净温度计上的酸, 擦干备用。 (1)反应物温度的测量 b.用另一个量筒量取50 mL0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量其温度。 防止残留的酸与碱反应， 导致测量的t2数据不准。 NaOH稍过量，确保盐酸完全反应 (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筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度（t2）。 减少热量散失 (3)重复上述步骤(1)至步骤 (2)两次 量热计的准备 反应后体系温度的测量 反应物温 度的测量 重复实验 测→洗→测 最高温度点 提高准确度 实验步骤 深度思考 1、实验中为何选用的是0.55 mol·L－1NaOH溶液？能不能是盐酸过量？ 碱过量，保证酸完全反应 盐酸过量则应以氢氧化钠为标准计算生成的水，但溶液吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法保证氢氧化钠完全与盐酸反应。 2、 能否将NaOH分多次倒入热量计中？ 不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 深度思考 3、 玻璃搅拌器能否用金属搅拌器代替？ 不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。 4、 实验中是否可以更换温度计？ 5、能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？ 不能，会存在仪器误差。 测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。 不能，残留的酸与碱反应，使碱的初始温度有误差。 深度思考 6、能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 7、用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？ 8、用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定，对结果会产生什么影响？ 浓硫酸稀释放热，数值偏大 醋酸电离吸热，数值偏小 生成BaSO4沉淀，会多放出部分热量，数值偏大 中和反应反应热的测定 板书 测量原理 实验仪器： Q=cmΔt Q ：中和反应放出的热量。 m：体系总质量 (m=ρV) c：体系比热容 4.18×10-3 kJ/(g·℃) Δt：反应前后体系温度差 简易量热计（玻璃搅拌器）、温度计、量筒（50 mL ） 实验药品： 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。 注意 碱稍过量，确保酸被完全中和 酸碱溶液一次迅速混合，防止热量散失。 测量完盐酸的温度后，温度计冲洗干净并擦干。 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   实验 次数 反应物的温度/℃ 反应前体 系的温度 反应后体系 最高的温度   温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ （t2- t1）/℃ 1           2           3           　　温度 实验 次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 (t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH 平均值 温差 平均值 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 3.4 【实验探究】：中和反应反应热的测定 数据处理 16 【实验探究】：中和反应反应热的测定 数据处理 　　温度 实验 次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 (t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH 平均值 温差 平均值 1 25.0 25.2 ____ 28.5 ____ ____ 2 24.9 25.1 ____ 28.3 ____ 3 25.6 25.4 ____ ____ 25.1 25.0 25.5 3.4 3.3 29.8 4.3 若有数据偏差太大， 应舍弃该数据 3.35 17 为了计算简便，盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是 1 g·cm-3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1。 该实验中反应放出的热量是__________________________，生成 1 mol H2O时放出的热量为 。 0.418（t2 - t1）kJ Q=c × (m1+m2) × (t2 - t1) = 56.012 kJ/mol 计算： 生成1mol H2O时放出的热量 0.418 (t2 - t1) 0.025 kJ 4.18×10-3 (50+50)×3.35 0.025 = kJ 大量实验测得，在250C和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ的热量。 56.012 kJ 57.3 kJ VS 我们的数据 大量实验数据 为什么误差这么大？ 误差分析 交流讨论：实验过程中有哪些因素会造成实验误差？ ①装置本身缺陷： ②实验操作： ③数据处理： 如实验时间过长，造成热量损失 装置保温性能差，热量散失较多 酸碱溶液的比热容和密度均大于水 采用近似值计算， 1、用如图所示的装置进行中和反应反应热的测定。下列说法正 确的是( ) A.如图条件下实验过程中没有热量损失 B.玻璃搅拌器可用铜质材料代替 C.为了使反应均匀进行，药品可以分几次加入 D.分别测量NaOH与醋酸、硫酸中和反应的反应热， 数值不同 D 趁热打铁 2、下列说法正确的是 A. 吸热反应使环境的温度升高 B. 当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0 C. 当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH＜0 D. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C 3、关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 A．在实验中，温度计只使用2次 B．为了使反应进行的更完全，可以使碱适当过量 C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢以免洒出 D．用铁丝代替玻璃棒搅拌器，会使测得的中和热数值偏大 B 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： ①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 ②如果不盖杯盖，求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小” “无影响”）。 玻璃搅拌器 偏小 4、50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。 ③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”“不相等”)，所求中和热 (填“相等”“不相等”)，简述理由 ： 。 ④用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；(填“偏大”“偏小”“无影响”)若所用NaOH溶液因吸收CO2已少量变质，则该NaOH溶液耗酸量 (填“改变”“不变”)。 不等 相等 中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关 偏小 不变 ⑤上述实验数值(53.5KJ/mol)结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)　　　　。  a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取HCl溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 a c d $$