化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（第2課時(shí)）課件【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】上學(xué)期高二化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

專題一第一單元化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算

能源的充分利用寫出稀鹽酸和燒堿反應(yīng)的離子方程式。該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？如果要測(cè)量該反應(yīng)的焓變，應(yīng)該如何操作呢？許多反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)直接測(cè)定。反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算簡(jiǎn)易量熱計(jì)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算保溫杯式量熱計(jì)

中和熱的測(cè)量

思考：1.使用什么儀器測(cè)量放出的熱量？以HCl與NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為例溫度計(jì)2.溫度計(jì)測(cè)量的是溫度的變化,如何建立溫度與熱量的轉(zhuǎn)化關(guān)系？比熱容（c）表示單位質(zhì)量（1g)的某種物質(zhì)升高單位溫度所需的熱量Q=cmΔT3.放出的熱量Q是我們要測(cè)量的中和熱嗎？不是，我們測(cè)量的中和熱必須是HCl與NaOH反應(yīng)生成1mol水放出的熱量△H＝－——＝－————cm△tn水Qn水①實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)易量熱計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)注意：1.小燒杯須與蓋板平齊。2.碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱，防止熱量損失。②實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用量筒量取50mL0.50mol.L-1鹽酸，倒入簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度(t1)。

(2)用另一量筒量取50mL0.50mol.L-1氫氧化鈉溶液，測(cè)量并記錄氫氧化鈉溶液的溫度(t2)。(3)將量筒中的氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，立即蓋上蓋板，用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌，觀察溫度計(jì)的溫度變化，準(zhǔn)確讀出并記錄反應(yīng)體系的最高溫度(t3

)。③實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：(1)酸堿混合時(shí)，要將量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入，目的是減少熱量損失。(4)實(shí)驗(yàn)中不能環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大。(2)實(shí)驗(yàn)中，堿的濃度應(yīng)稍大或堿液過量，目的是保證鹽酸被完全中和。(3)測(cè)完鹽酸濃度后，要將溫度計(jì)上酸沖洗干凈后，再測(cè)量NaOH溶液的溫度，避免酸堿在溫度計(jì)的表面反應(yīng)放熱而影響測(cè)量結(jié)果。④數(shù)據(jù)記錄與處理(1)去掉異常值后，取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)

溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度/℃最高溫度/℃溫度差Δt/℃HClNaOH平均值124.525.026.5222.022.425.7325.025.428.5624.7522.225.21.753.53.36Δt=(3.5+3.36)/2=3.43℃(2)根據(jù)公式計(jì)算中和熱其中：c溶液≈c水＝4.18J/(g·℃)m=mHCl+mNaOH=100gn水=0.50mol·L－1×0.050L=0.025mol大量實(shí)驗(yàn)證明：25℃和101kPa下，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出的熱量。反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算中和熱蓋斯定律及其應(yīng)用有些反應(yīng)熱無法通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定

難以控制反應(yīng)的程度不能直接測(cè)定反應(yīng)熱蓋斯定律及其應(yīng)用俄國(guó)化學(xué)家蓋斯1840年，俄國(guó)化學(xué)家蓋斯在分析了許多化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一條規(guī)律：“一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相等的?！边@個(gè)規(guī)律被稱為蓋斯定律。

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2O

ΔH1ΔH2ΔH3ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH蓋斯定律及其應(yīng)用在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變（ΔH），而ΔH僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。ΔH＝

＝ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5利用蓋斯定律間接計(jì)算其反應(yīng)熱速率很小伴隨副反應(yīng)不容易直接發(fā)生蓋斯定律的提出，為反應(yīng)熱的研究提供了極大的方便，使一些不易測(cè)定或無法測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過推算間接求得。蓋斯定律及其應(yīng)用

CO2(g)C(s)+O2(g)

ΔH2ΔH3=?ΔH1路徑I路徑IIΔH1

=ΔH2+ΔH3ΔH3

=ΔH1?

ΔH2=?393.5kJ/mol?(?283.0kJ/mol)=?110.5kJ/mol物質(zhì)燃燒熱ΔH(kJ/mol)C(s)?393.5CO(g)?283.0蓋斯定律及其應(yīng)用

ΔH3

=ΔH1?

ΔH2=?110.5kJ/mol

已知

蓋斯定律及其應(yīng)用1.已知：①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g);△H1=－241.8kJ·mol-1

②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l);△H2=－285.8kJ·mol-1

求③H2O(l)＝H2O(g);

△H3=?△H3=△H1-△H2=+44.0kJ·mol-1觀察反應(yīng)方程式可知③=①-②強(qiáng)化鞏固強(qiáng)化鞏固2.根據(jù)下列熱化學(xué)方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH3＝－870.3kJ·mol－1可以計(jì)算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為____________________(寫出計(jì)算過程)。ΔH＝－488.3kJ·mol－1①×2＋②×2－③注意：1、計(jì)量數(shù)的變化與反應(yīng)熱數(shù)值的變化要對(duì)應(yīng)2、反應(yīng)方向發(fā)生改變反應(yīng)熱的符號(hào)也要改變能源的充分利用在101kPa下，1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指物質(zhì)中含有的N轉(zhuǎn)化為N2(g)，H轉(zhuǎn)化為H2O(l)，C轉(zhuǎn)化為CO2(g)。能源的充分利用一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（25℃）能源的充分利用

反應(yīng)熱、燃燒熱的比較反應(yīng)熱燃燒熱能量的變化放熱或吸熱放熱ΔH的大小放熱時(shí)，ΔH＜0；吸熱時(shí)，ΔH＞0ΔH＜0反應(yīng)物的量不限1mol純物質(zhì)生成物無要求穩(wěn)定的氧化物能源的充分利用熱值：在一定條件下

的可燃物完全燃燒所放出的

，單位是

。熱單位質(zhì)量熱值排序：氫氣>天然氣>石油>煤炭強(qiáng)化鞏固計(jì)算填空：(1)在25℃、101kPa時(shí)，一定量氫氣在足量的氧氣中完全燃燒生成3.6gH2O(l)放出57.16kJ的熱量。H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為

，該條件下氫氣的熱值為

kJ·g－1。(2)在25℃、101kPa時(shí)，CH4的熱值為55.625kJ·g－1，該條件下CH4的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為

。CH4氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為

。4450kJ－285.8kJ·mol－1142.9－890kJ·mol－1課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)1、下列有關(guān)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1的說法正確的是()A.代表所有的酸堿中和反應(yīng)B.反應(yīng)物一定是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿C.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式都可以這樣表示D.表示稀的強(qiáng)酸溶液與稀的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成可溶性鹽和1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ熱量D課堂練習(xí)2.已知1mol白磷完全轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2kJ熱量，下列兩個(gè)反應(yīng)：P4(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH＝－Q1，4P(紅，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH＝－Q2，Q1與Q2的關(guān)系是()A．Q1＝Q2