内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
课时1 反应热及其测定
人教版2019选择性必修1
教学目标与重难点
【重点】
1.中和反应反应热的测定原理和方法。
2.定量角度认识能量的转化
【难点】
中和反应反应热的测定原理和方法
【教学目标】
1.了解反应热的概念,理解反应热与反应物、物之间的关系。
2.能根据反应热数据进行简单的计算。
3.了解反应热的测定方法。
新课导入
新课导入
自嗨锅中涉及到什么物质的变化?
1、CaO+H2O══Ca(OH)2
2、Na2CO3+Ca(OH)2══
CaCO3↓+2NaOH
3、2Al+2NaOH+2H2O══
2NaAlO2+3H2↑
还涉及到什么能量的变化?
化学能转化成热能
定量描述?
反应热的概念
一、体系与环境
体系:在热学中,体系是根据需要所研究的对象;简称体系(又称系统)
环境∶与体系相互影响的其他部分。
如试管、溶液之外的空气等看作环境。
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,用ΔH表示,单位:KJ/mol。
物质/热量交换
反应热的概念
二、吸热反应与放热反应
化学反应过程中伴有热量的释放或吸收。
释放热量的化学反应称为放热反应;吸收热量的化学反应称为吸热反应
放热反应 吸热反应
所有的燃烧反应
酸碱中和反应
活泼金属与水或酸反应
大多数化合反应
大多数分解反应
以H2、CO、C为还原剂的氧化还原
C + CO2==2CO
Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应
铝热反应、物质缓慢氧化
反应热的概念
不一定,反应的吸热/放热与反应条件无关。
需要加热的反应不一定是吸热反应。
不需要加热的反应不一定是放热反应。
思考1:需要加热的反应一定是吸热反应吗?
思考2:一个过程只要有热量变化就属于吸热/放热反应吗?
不是,吸热/放热反应一定是化学变化。
有些变化过程虽然也有热量变化,但属于物理变化,不是吸热反应或放热反应,属于吸热/放热现象。
反应热的概念
例1.以下说法属于吸热反应的有_____,属于放热反应的有___________。
①镁在二氧化碳中燃烧②食物的腐败③浓硫酸稀释④碳酸氢钠受热分解⑤生石灰与水⑥氢气在氯气中燃烧⑦铝热反应⑧氢氧化钠固体溶于水
⑨氢气还原氧化铁
④⑨
①②⑤⑥⑦
反应热的测定
中和反应反应热的测定
玻璃搅拌器
使反应物迅速混合,使反应充分进行,保持体系的温度均匀。
测量反应前后温度
减少热量散失
现代量热计
反应热的测定
NaOH稍过量:
确保盐酸完全反应
反应热的测定
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 29.5 29.5 29.5 32.5 3
② 30 29 29.5 32.5 3
③ 29.5 29.5 29.5 32.2 3
【数据处理】取三次测量所得温度差的平均值:
反应热的测定
【计算过程】
热量的计算公式:Q= c m Δt;
c: 水的比热容4.18 J/(g·℃); m: 体系总质量; Δt: 温度差
(1) 反应放出的热量Q:
Q = cmΔt = c·(m1 + m2)·(t1 - t2)
=4.18J/(g·℃) ×100g ×3℃
=1254J =1.254KJ
(2) 生成1mol H2O时放出的热量:
ΔH= - — = ——— = 50.16KJ/mol
Q
n
1.254KJ
0.025mol
反应热的测定
思考与讨论
1.能否用浓酸/碱代替稀酸/碱?对结果会产生什么影响?
不能。浓溶液溶解于水时放热,所测数值会偏大。
2.实验中是否可以分别用2个同款温度计测量酸和碱的温度?
不能,会存在仪器误差
3.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
5.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替?
不能,金属搅拌器易导热,造成热量损失。
中和热
定义:在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生
中和反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3kJ的热量
中和热的概念
离子方程式:H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l)
【判断】:以下稀溶液混合生成1 mol H2O(l)时是否放出57.3kJ的热量
HCl
+
+
+
+
+
NaOH
HCl
Ba(OH)2
Ba(OH)2
H2SO4
CH3COOH
NaOH
H2SO4
NH3∙H2O
√
√
中和热
更深层次理解57.3 kJ/mol
(1)强酸和强碱的稀溶液反应才能保证为57.3 kJ/mol,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和反应热小于57.3 kJ/mol;
(2)以生成1 mol液态水为基准。
(3)反应不可以生成沉淀(如Ba(OH)2+H2SO4 = BaSO4↓+2H2O)。
1. 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,用于搅拌反应物
B.强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C.测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止
温度
D.某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(l)放出的
热量为52.3kJ,造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度
过大
D
2.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与
小烧杯底部接触
C.用 0.5mol/L NaOH 溶液分别与 0.5mol/L 的盐酸、醋酸溶
液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、
温度计等
A
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$