蘇教版選修4 專(zhuān)題1第一單元第3課時(shí) 反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算 課件（31張）.ppt

第3課時(shí)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算 專(zhuān)題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化 1 掌握中和熱的測(cè)量及計(jì)算方法 2 理解蓋斯定律的含義 能利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算 1 寫(xiě)出等濃度 等體積的稀鹽酸與稀naoh溶液反應(yīng)的離子方程式 此反應(yīng)過(guò)程中 熱量 放出 放熱 h 0 4 一 反應(yīng)熱的測(cè)量1 原理中和反應(yīng)的反應(yīng)熱 h cm t 1 c 反應(yīng)溶液的比熱容 指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高 所吸收的熱量 2 t 反應(yīng)后與反應(yīng)前的 1 溫度差 2 儀器 量熱計(jì) 二 蓋斯定律1 內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)的 有關(guān) 與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān) 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無(wú)論是一步完成還是分幾步完成 其總的 是完全相同的 如圖所示 h 或 h 始態(tài)和終態(tài) 熱效應(yīng) h1 h2 h3 h4 h5 2 科學(xué)意義對(duì)于無(wú)法或較難通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)焓變的反應(yīng) 可應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算求得 3 應(yīng)用若一個(gè)化學(xué)方程式可由幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到 則該化學(xué)反應(yīng)的焓變也可由這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變相加減而得到 1 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中和熱的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 下列所用的儀器和試劑正確的一組是 中和熱的測(cè)定 a 0 50mol l 1鹽酸 0 50mol l 1naoh溶液 100ml量筒1個(gè)b 0 50mol l 1鹽酸 0 50mol l 1naoh溶液 100ml量筒2個(gè)c 0 50mol l 1鹽酸 0 55mol l 1naoh溶液 50ml量筒1個(gè)d 0 50mol l 1鹽酸 0 55mol l 1naoh溶液 50ml量筒2個(gè)解析 選d 中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中 要使堿稍過(guò)量 以便h 反應(yīng)完全 量筒要2個(gè) 分別量取酸液和堿液 感悟?qū)б? 判斷下列說(shuō)法是否正確 1 酸與堿反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量是中和熱 2 測(cè)定中和熱時(shí) 只要選擇強(qiáng)酸 強(qiáng)堿的稀溶液 即可確保實(shí)驗(yàn)成功 3 測(cè)定中和熱時(shí) 堿稍過(guò)量的原因是使酸完全反應(yīng) 中和熱及其實(shí)驗(yàn)測(cè)定 2 中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題 1 保溫用大小兩只燒杯代替簡(jiǎn)易裝置測(cè)中和熱時(shí) 要求小燒杯與大燒杯之間填滿(mǎn)碎泡沫塑料 小燒杯杯口與大燒杯杯口要相平 大燒杯杯口的泡沫塑料板或硬紙板要蓋嚴(yán) 蓋板上的兩孔正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò) 倒入naoh溶液要迅速 盡可能減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的散失 2 準(zhǔn)確配制的鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度要準(zhǔn)確 naoh溶液最好是新制的 因久置的naoh溶液可能變質(zhì) 導(dǎo)致測(cè)定的中和熱有誤差 量取溶液的體積要準(zhǔn)確 反應(yīng)前的溫度和反應(yīng)后的最高溫度讀數(shù)要準(zhǔn)確 3 誤差分析本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的可能原因有 量取溶液的體積不準(zhǔn)確 溫度計(jì)的讀數(shù)有誤 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體濺在外面 混合酸 堿溶液時(shí) 動(dòng)作緩慢 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差 隔熱操作不到位 致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差 測(cè)過(guò)鹽酸后的溫度計(jì)未用水清洗便立即去測(cè)堿的溫度 致使熱量損失而引起誤差 溶液濃度不準(zhǔn)確 沒(méi)有做重復(fù)實(shí)驗(yàn) 求平均值 50ml0 50mol l鹽酸與50ml0 55mol lnaoh溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng) 通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱 回答下列問(wèn)題 1 從實(shí)驗(yàn)裝置上看 圖中尚缺少的一種玻璃用品是 2 燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是 環(huán)形玻璃攪拌棒 減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的損失 3 大燒杯上如不蓋硬紙板 求得的中和熱數(shù)值 填 偏大 偏小 或 無(wú)影響 4 實(shí)驗(yàn)中改用60ml0 50mol l鹽酸跟50ml0 55mol lnaoh溶液進(jìn)行反應(yīng) 與上述實(shí)驗(yàn)相比 所求中和熱的值 填 相等 或 不相等 簡(jiǎn)述理由 偏小 相等 因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molh2o l 所放出的熱量 與酸堿的用量無(wú)關(guān) 有一者稍過(guò)量即可 解析 1 據(jù)中和熱測(cè)定中簡(jiǎn)易量熱計(jì)構(gòu)造可知 還缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 2 碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的損失 使實(shí)驗(yàn)測(cè)定的中和熱誤差更小 3 大燒杯上無(wú)硬紙板 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就會(huì)有熱量損失 從而使溫度計(jì)測(cè)得的溫度偏低 使中和熱數(shù)值偏小 4 原溶液中naoh和hcl生成的h2o的物質(zhì)的量 0 050l 0 50mol l 0 025mol 現(xiàn)溶液中和完全后生成h2o的物質(zhì)的量 0 050l 0 55mol l 0 0275mol 后者生成的水多了 因而放出的熱量也增多了 但所測(cè)定中和熱是相同的 因?yàn)橹泻蜔崾侵干?molh2o時(shí)所放出的熱量 與生成水的多少無(wú)關(guān) 上述實(shí)驗(yàn)中若用相同濃度和體積的氨水代替naoh溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì) 若用50ml0 5mol l的naoh溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 填 偏大 偏小 或 無(wú)影響 解析 若用氨水代替naoh溶液 nh3 h2o的電離會(huì)吸收部分熱量 使測(cè)得的中和熱的數(shù)值偏小 若用50ml0 5mol l的naoh溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 可能會(huì)導(dǎo)致鹽酸未完全反應(yīng) 故測(cè)得的中和熱數(shù)值偏小 偏小 偏小 運(yùn)用蓋斯定律解題的常用方法 d 1 熱化學(xué)方程式的疊加法熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似 可以移項(xiàng)并同時(shí)改變正負(fù)號(hào) 各項(xiàng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)包括 h的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù) 幾個(gè)熱化學(xué)方程式可以疊加或相減 對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式 1 反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比 因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí) 其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改變 2 熱化學(xué)方程式相加減時(shí) 同種物質(zhì)相加減 反應(yīng)熱也隨之相加減 3 正 逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等 符號(hào)相反 2 虛擬路徑法此法可以求算無(wú)法測(cè)量的反應(yīng)的反應(yīng)熱 如在理論上計(jì)算石墨生成co時(shí)的熱效應(yīng) 可以設(shè)計(jì)如下路線(xiàn) 解析 方法一 因?yàn)榉磻?yīng)式 和 之間有以下關(guān)系 2 所以 h4 h2 2 h3 h1 393 5 2 285 8 890 3 74 8 kj mol 1 方法二 也可以設(shè)計(jì)一個(gè)途徑 使反應(yīng)物經(jīng)過(guò)一些中間步驟最后回到產(chǎn)物 可見(jiàn) h4 h2 2 h3 h1 74 8kj mol 1 答案 h4 74 8kj mol 1 名師指津 應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí) 關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程 同時(shí)要注意 1 當(dāng)熱化學(xué)方程式乘以或除以某數(shù)時(shí) h也相應(yīng)乘以或除以某數(shù) 2 當(dāng)熱化學(xué)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí) h也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算 且要帶 或 符號(hào) 即把 h看做一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算 3 通過(guò)蓋斯定律計(jì)算比較反應(yīng)熱的大小時(shí) 同樣要把 h看做一個(gè)整體 4 在設(shè)計(jì)的反應(yīng)過(guò)程中常會(huì)遇到同一物質(zhì)固 液 氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化 物質(zhì)的狀態(tài)由 固 液 氣 變化時(shí) 會(huì)吸熱 反之會(huì)放熱 5 當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí) 其反應(yīng)熱與正向的反應(yīng)熱數(shù)值相等 符號(hào)相反 1 對(duì)中和熱概念把握不準(zhǔn)確 關(guān)鍵從 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 稀溶液 及 1mo