1.1.2反应热的测定 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦反应热的测定，以“即热饭盒”生活实例导入，系统讲解中和反应热的实验原理、用品、步骤及数据处理，构建从生活应用到实验探究的知识脉络，为学生搭建理解物质变化伴随能量变化的学习支架。 其亮点在于融合化学观念与科学探究，通过“即热饭盒原理分析”“浓硫酸替代盐酸的误差讨论”等实例，培养学生基于实验事实的证据推理能力，强化科学思维。采用情境导入与实验操作结合的教学方法，助力学生掌握能量变化规律，也为教师提供直观、可操作的教学方案。

1.1.2 反应热的测定 上化学课啦 热能综 合利用 工艺条 件优化 反应热应用 理论 分析 反应热估算 键能估算 能耗 …… 给吸热反应加热； 给放热反应及时转移热量； 热能循环利用。 研究反应热的意义 及时转移反... text has been truncated due to evaluation version limitation. 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、 生产和科学研究中具有广泛的应用 自热食品利用化学反应 放出的热量加热食物 目前市面上的“即热饭盒”，其原理是在饭盒底部有两层，一层存放水，另一层存放氧化钙和铁的混合物（发热包主要成分）。使用时打开隔离层，即发生以下反应：CaO+H2O═Ca(OH)2 实际生产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。 如何测量化学反应释放或吸收的热量？ 反应热 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，这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热 反应热的测量工具 许多反应热可以通过量热计直接测定 保温杯式量热计 量热器示意图 中和反应反应热的测定 1.实验原理 Q = m· c ·△t Q：反应放出的热量（kJ） c：混合液的比热容[ J/(g∙℃) ] m：混合液的质量（g） Δt：前后溶液温度的差值 （℃） =(m1+m2)·c· (t后−t前) 测溶液体积 查溶液密度 算溶液质量 多次测量取平均值 用温度计测量反应前后体系的温度变化， 根据有关物质的比热容等来计算反应热 中和反应反应热的测定 2.实验用品 仪器：简易量热计 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 起保温作用 防止热量散失 起保温作用 试剂： 50 mL 0.50 mol/L的盐酸、50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液 中和反应反应热的测定 3.实验步骤 ① 用量筒量取50mL 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50mL 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）。 (1)反应物温度的测量 为了保证HCl被完全中和， 使中和反应进行完全 (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) 减小误差，防止热量损失 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次 目的是减少误差 0.025mol 0.0275mol 中和反应反应热的测定 【思考】在实验过程中为提高实验的准确度的措施有哪些？ 措施 作用 实验药品用量 采用碱稍过量的方法 实验装置、 仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 实验过程使用同一支温度计进行温度测量 使用玻璃搅拌器 实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 重复实验2～3次 保证酸、碱完全中和 可以减少热量损失 减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确 可以减少热量损失 测量的初始温度更准确 减少热量的损失 测量的温度差更准确 中和反应反应热的测定 【思考讨论】 (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。 (3)能不能是盐酸过量？ 盐酸过量则应以氢氧化钠为标准计算生成的水，由于碱液会吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法确认氢氧化钠是否完全被盐酸中和。 (2)上述实验能否用NaOH固体代替NaOH溶液？对结果会产生什么影响？ 不能。氢氧化钠固体溶液溶于水要放热，使测得的反应热数值偏大。 中和反应反应热的测定 【思考讨论】 (4)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 (6)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)玻璃搅拌器能否用金属搅拌器代替？玻璃搅拌器如何搅拌？ 不能。金属质搅拌器易导热，造成热量损失。玻璃搅拌器上下搅拌 中和反应反应热的测定 4.数据处理 次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差 (t2-t1)/℃ 温度差的平均值 盐酸 NaOH 溶液 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 3.4 25.0 3.3 25.5 3.5 【注】若温度差出现一组数据与其他数据差距很大，应当舍去 3.4 为了简便计算，可近似认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容 Q = m· c·△t = (m酸+m碱)·c· △t 已知，ρ水=1.0g/cm3 ，c水 = 4.18 J/(g·℃) = ( 50 + 50 )g ×4 .18×10-3 kJ/(g·℃)× 3.4℃ = (ρV酸+ρV碱)·c· △t = 1.42kJ 中和反应反应热的测定 3.数据处理 【思考】中和反应生成1mol水放出的热量为多少？ HCl(aq) + NaOH(aq) ＝ H2O(l) + NaCl(aq) Q 0.025mol 0.0275mol 1.42 kJ 0.025mol 1 1 1 Q1 生成1mol H2O时放出的热量 = 56.8 kJ/mol 1.42kJ 0.025mol Q1= 即：实验中生成1mol H2O的 △H= __________________ - 56.8 kJ/mol 中和反应反应热的测定 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。 56.8kJ VS 我们的数据 大量实验数据 57.3kJ 【思考】哪些地方存在误差？ ①装置本身缺陷： ②实验操作： ③数据处理： 如动作慢，造成热量损失 保温性能差 采用近似值计算，酸碱溶液的比热容和密度均大于水 中和反应反应热的测定 5.中和热 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液态水时，所释放的热量称为中和热 中和热的数值为57.3 kJ/mol 【注意】中和热的数值与酸、碱的用量无关 【练】用△H表示中和热的准确数值_______________ ΔH = － 57.3 kJ/mol 【注】如何理解57.3 kJ/mol (1)必须是稀溶液，浓酸和浓碱溶液稀释会放热 (2)必须是反应生成1mol液态水时放出的热量，不可以生成沉淀 (3)必须是强酸强碱，弱酸弱碱电离吸热 浓H2SO4 NaOH HNO3 Ba(OH)2 H2SO4 HNO3 NH3·H2O Ba(OH)2 CH3COOH NaOH 1 2 3 4 5 > 57.3 kJ < 57.3 kJ < 57.3 kJ > 57.3 kJ 课堂练习 判断以下中和反应放出的热量是否为中和热 4.误差分析 在下表空格内填“偏大”“偏小”或“不变”。 引起误差的原因 生成的 保温措施不好 ______ 若将玻璃搅拌器改成“铜棒” ______ 量取 溶液和盐酸时，均仰视刻度线 ______ 用同浓度的氨水代替 溶液 ______ 用同浓度的 溶液代替盐酸 ______ 最后记录的温度不是最高温度 ______ 偏大 偏大 偏小 偏大 偏大 偏大 课堂练习 【导学案】P5 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 16 课堂练习 例5 利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： 【导学案】P6 ①用量筒量取 盐酸倒入内筒中，测出盐酸的温度； ②用另一量筒量取 溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将 溶液倒入内筒中，使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 回答下列问题： （1） 倒入 溶液的正确操作是___（填字母）。 C A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次性迅速倒入 （2） 使盐酸与 溶液混合均匀的正确操作是___（填字母）。 D A.用温度计小心搅拌 B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C.轻轻地振荡内筒 D.用量热计上的玻璃搅拌器匀速搅拌 课堂练习 例5 利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： 【导学案】P6 ①用量筒量取 盐酸倒入内筒中，测出盐酸的温度； ②用另一量筒量取 溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将 溶液倒入内筒中，使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 （3） 现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 盐酸恰好完全反应，其生成的反应热分别为、、，则 、 、 的大小关系为_________________。 （4） 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 ，又知中和反应后所得溶液的比 热容为 。为了计算中和反应反应热，某同学实验记录数据如下： 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该同学的实验数据计算，该实验测得的中和反应生成的 ________________ （结果保留一位小数）。 课堂练习 【导学案】P6 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 19 （5） 若计算生成时放出的热量小于 ，产生偏差的原因可能是_____ （填字母）。 .实验装置保温、隔热效果差 .量取盐酸的体积时仰视读数 .分两次把 溶液倒入盐酸中 .用温度计测定盐酸起始温度后直接测定 溶液的温度 .实验中用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器 课堂练习 【导学案】P6 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 20 3.用盐酸与 溶液在如图所示的装置中进 行中和反应。下列说法不正确的是( )。 C A.隔热层的作用是减少热量散失 B. 仪器的名称为玻璃搅拌器 C.若盐酸的体积改为 ,与上述实验相比,放出的热量不相等,所 求反应生成 时的焓变也不相等 D.若用相同浓度和体积的氨水代替 溶液进行上述实验,测得 生成的 偏大 课堂练习 【导学案】P7 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 21 5.溶液与 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温 度为，反应后最高温度为 。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为 ，溶液的密度均近似为 ，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： （1） 反应放出的热量___________ 。 课堂练习 【导学案】P7 （2） 反应的______ 。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 22 Lavf58.12.100 $