1.1.1反应热及其测定 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 反应热 第一课时 反应热及其测定 第一章 化学反应的热效应 核心素养发展目标 了解反应热及其测定，掌握中和反应反应热的测定方法；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 能从宏观和微观两个角度构建模型，了解反应热与焓变的含义，能够进行反应热的简单计算。 1．能从体系和环境的角度认识反应热的概念。 2、能解释中和反应反应热的测定原理。能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 课堂练习1、判断下列变化：①镁条的燃烧。 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。 ③氧化钙与水的反应。④高温煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO)。 ⑤炸药爆炸。⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应。⑦浓硫酸溶于水。⑧ 冰熔化。⑨甲烷在氧气中的燃烧。 属于放热反应的是_______________ 属于吸热反应的是_______________ ① ③ ⑤ ⑨ ② ④ ⑥ 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。 注意： 化学反应一定伴随着能量变化； 有能量变化的不一定是化学反应。⑦ ⑧不是化学反应 请列举常见的放热反应和吸热反应。在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C＋CO2 (以C、H2为还原剂的氧化还原反应) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 定性认识 宏观辨识 以盐酸与NaOH溶液的反应为例，了解体系与环境~思考，体系与环境之间有无物质交换或能量交换？ 课本P4 体系与环境之间 环境：与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 体系：在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。 存在物质交换和能量交换 宏观辨识 保温杯式量热计 课本P4后两段 粗略说，体系与环境的热量交换——反应热，实际上，化学反应的热效应(简称反应热)还需要什么条件？在实验室测定反应热需要用到什么仪器？ 化学反应的热效应，简称反应热，符号为Q：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 ①注：等温条件下，指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 量热计 科学精神 在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，吸收热量就会使体系的温度降低。在测定中和反应的反应热Q可根据Q = mCΔt计算时，应该测量哪些数据? 如何根据测得的数据计算反应热? 课本P5 Q = mCΔt Q：中和反应放出的热量 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 反应物质量（通过体积、浓度和密度可计算） 2. 反应物的温度 3. 反应后的体系温度 科学精神 数据处理：某小组用50 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行实验。 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 3.4 3.3 25.0 25.5 3.5 (1)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。(2)根据温度差和比热容等计算反应热。 设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为 ＝ ＝ 。 1.42 56.8 kJ 阅读实验测量步骤，为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施? 使反应物迅速混合，使反应充分进行， 保持体系的温度均匀。 测量反应前后体系的温度 反应容器 减少热量散失，降低实验误差。 减少热量散失，降低实验误差。 1. 使用同一个温度计测量温度，减少仪器误差。 2. 需要保温装置（内筒外壳上口对齐，中间有保温层） 保证反应过程中，不与外界发生热交换。 3. 玻璃搅拌器（不传热）搅拌，保证溶液温度均匀等 仪器 科学精神 阅读实验测量步骤，为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施? 4、都有稀溶液，避免稀释带来的热量变化。采用碱稍过量的方法。 7、 重复上述步骤2次，取平均值。测量温度差更准确。 6、混合后立即盖上杯盖，密切关注温度的变化，记录最高的。减少热量散失。 试剂 操作 5、测完酸后用水冲洗干净，擦干。 科学精神 3．用50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列关于实验和中和反应的说法正确的是(　　) 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．中和反应的逆反应是吸热反应 D．在25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ·mol－1的热量 C 2.实验中是否可以更换温度计？ 不能，会存在仪器误差 3.能否测完酸后直接测量碱的温度？ 那如何操作？ 不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。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。 4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？ 为了保证盐酸完全被中和 不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失 5.为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？ 6.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？ 不能。原因是金属质搅拌器易导热，实验过程中热量损失。 1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。 科学精神 7：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。 8：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？能否酸过量？ 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH 溶液，使碱稍稍过量。 不宜用盐酸过量：因为在空气中盐酸相对碱稳定，碱极易与空气中CO2反应，故如果盐酸过量，此时所用的碱很难保证完全与HCl反应 4、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过 测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。 回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器 是_________________。 (2)如果不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的绝对值 将会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响” )。 (3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH2O放出的热与原实验________，简述理由：_________________________________________________。 环形玻璃搅拌器 偏小 不相等 相等 生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关 用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定实验，下列说法正确的是 A．在测定中和热的过程中，需要测定并记录温度2次 B．大烧杯上若不盖硬纸板，测得的中和热数值会偏小 C．用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验，测得的中和热 数值会偏大 D．为防止液体溅出，酸碱混合时应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中 再慢慢搅拌 课堂练习 B 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 浓硫酸、浓氢氧化钠反应生成1mol水叫中和热吗？ Ba(OH)2和H2SO4反应生成1mol水叫中和热吗？ 特别提醒　大量实验测得，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时，放出57.3 kJ的热量。 Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 Ⅱ、反应物： （强）酸与（强）碱。 Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 Ⅳ、放出的热量：57.3kJ 模型构建 课堂小结 化学反应过程中释放或吸收热量 定性 常见的放热反应和吸热反应 定量 反应热 概念 中和反应反应热的测定 原理 装置 数据收集与处理 误差分析 实验改进 体系与环境 $$