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

高中化学《人教版选择性必修一》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 学习目标 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。 3.能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。 旧知识回顾 化学反应分为吸热反应和放热反应两大类. 吸热反应（吸收能量的反应）：宏观：反应物总能量<生成物总能量 微观：断开旧化学键吸收的总能量 >形成新化学键释放的总能量 放热反应（释放能量的反应）：宏观：反应物总能量>生成物总能量微观：断开旧化学键吸收的总能量<形成新化学键释放的总能量 常见的放热反应包括燃烧反应、酸碱中和反应、活泼金属与酸或水的反应、铝热反应以及大多数化合反应. 常见的吸热反应主要包括分解反应、铵盐与强碱反应、碳参与的还原反应、盐类水解及溶解等类型.‌ 旧知识回顾 吸热反应和放热反应对应图像 情境导入 感受生活中能量的转化： 神州十三号载人飞船升空 火箭推进剂燃烧放出大量热量 乙炔与氧气反应放出的热量 用于切割金属 通过高分子水性凝胶里的水分汽化，带走皮肤表面的热量 情境导入 市面上的“自热饭盒”商品，其原理是在饭盒底部有两层，一层存放水，另一层存放镁和铁的混合物（发热包主要成分）。使用时打开隔离层，即发生以下反应：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑ 。 自热食品利用化学反应 放出的热量加热食物 工人在实际生产商品中需要严格把控发热包中有效成分的含量。发热包中有效成份含量过少，放热不足；含量过多占用空间，且有安全隐患。 那么，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？ 想一想       化学能 热能 探究新知 1、体系与环境 环境 体系 与体系相互影响的其他部分等看作环境 反应物及发生的反应等看作一个反应体系 以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例 环境：如试管、空气等 体系： 反应物：盐酸、NaOH溶液 发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O 生成物：NaCl、H2O 热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 2、反应热——体系与环境的热量交换 探究新知 ①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。 ②许多反应热可以通过量热计直接测定 等温：即反应前后体系的温度相等。 注意：许多反应热可以通过量热计直接测定，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温度升高，可以根据测得的体系温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 测量仪器：量热计 测定原理：用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据测定体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热 解决疑惑 阅读以下三个问题，请同学们回答： 1、在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？ 应测量反应前后体系的温度和 2、如何根据测得的数据计算反应热？ =()××() 3、为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？ 采用稀溶液、温度计水银球完全浸入溶液中、装置隔热效果等。 在做中和热测定过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 解决疑惑 ①反应物：a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸； b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌； ②减少热量损失：a.量热计保温隔热；b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器； c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子； ③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；b.不能用同一个量筒量取酸碱； ④重复三次，减小误差。 简易量热计 （1）实验原理：在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据? 如何根据测得的数据计算反应热? 探究新知 3.中和反应反应热的测定——量热计 利用公式：Q = cm△t m ：溶液的总质量(密度近似等于水的密度) c：溶液的比热容（近似等于水的比热容） Q：反应放出的热量 Δt：前后溶液温度的差值 探究新知-误差分析 （1）分析的依据 （2）误差分析实例 材料名称 导热系数（W/mK） 玻璃 0.12 铁 80 银 429 铜 401 泡沫塑料 0.045 纸板 0.06～0.14 木屑 0.05 使用 使用 使用 不能用铜丝代替环形玻璃搅拌棒， 铜丝易导热，使热量损失较大 作用：减少热量散失， 降低实验误差。 作用：减少热量散失，降低实验误差。 探究新知 探究新知 测量步骤 数据处理 其中(m1+m2)表示溶液的质量,单位为g; c为比热容,c=4.18 J·(g·℃)-1。 (1)反应物温度的测量。 ①用量筒量取50.0mL 0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50.0mL 0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。 (2)反应后体系温度的测量 打开杯盖，将量筒内的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) (3)重复上述步骤：（1）至步骤（2）两次 (3) 实验步骤（课本P5） NaOH溶液稍过量的目的： 保证盐酸完全被中和 注意：一次、快速倒入 探究新知 活动 实验结论 大量实验测得，在25°C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时，放出57.3kJ的热量。 中和热 试一试：算出上述实验的中和热，是否等于57.3，试分析原因。 课堂小结 典例剖析 【例1】 某学生为测定中和反应的反应热,取用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液(密度都是1 g·cm-3)。实验中测得的数据如下表所示: 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 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25 2 24.5 24.5 24.5 27.5 3.00 3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75 典例剖析 (1)反应后溶液的比热容为4.18 J·(g·℃)-1。请利用该学生测得的数据计算生成1 mol H2O时的反应热:ΔH=　 　 。  (2)该学生测得反应热的数值比57.3 kJ·mol-1　　　　(填“高”或“低”)。  (3)从下列因素中选出该学生产生实验误差的可能原因 　　　。 A.溶液混合后未及时盖好量热计杯盖 B.倾倒溶液太快,有少量溶液溅出 C.溶液混合后搅拌不够 D.未等温度升到最高值就记录温度计示数 E.用量筒量取盐酸体积时仰视读数 -52.25 kJ·mol-1　 低 ABCD 学以致用 1.为了测定酸碱中和反应的反应热,计算时至少需要的数据是 (　　). ①酸溶液的浓度和体积　②碱溶液的浓度和体积 ③比热容　④反应后溶液的质量　⑤生成水的物质的量　 ⑥反应前后温度的变化　⑦操作所需的时间 A.①②⑥⑦ B.①③④⑤ C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥⑦ C 2.某小组用25.00 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液和25.00 mL 0.50 mol·L-1H2SO4溶液进行反应热的测定,实验测得生成1 mol水的ΔH=-53.5 kJ·mol-1。该值与理论值产生偏差的原因不可能是(　　)。 A.实验装置保温、隔热效果差 B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C.分多次把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的量热计内筒中 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 B 解析:由题给信息可知,实验测得的生成1 mol水放出的热量偏少。装置保温、隔热效果差,则测得放出的热量偏少,A项不符合题意;量取NaOH溶液的体积时仰视读数,量取的NaOH溶液偏多,而H2SO4过量,则实验放出的热量偏多,B项符合题意;分多次把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的量热计内筒中,热量散失较多,测得反应后体系温度偏低,则测得生成1 mol水放出的热量偏少,C项不符合题意;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,会导致H2SO4溶液的起始温度偏高,则测得生成1 mol水放出的热量偏少,D项不符合题意。 ΔH=- kJ·mol-1 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$