1.1.1反應(yīng)熱及其測定課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)

反應(yīng)熱

第1課時

反應(yīng)熱及其測定學(xué)習(xí)目標(biāo)化學(xué)必修第一冊人民教育出版社化學(xué)必修第二冊人民教育出版社反應(yīng)熱的測定及注意事項(xiàng)1、了解反應(yīng)熱的概念；2、能解釋中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理；3、能根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測定并記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)熱重難點(diǎn)能量變化物質(zhì)變化熱能電能光能……吸收釋放基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。那么，如何定量描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或者吸收的熱量呢？知識回顧：

化學(xué)反應(yīng)的特征有哪些？閱讀課本P4-6，回答下列問題：1.什么是體系和環(huán)境？反應(yīng)熱的概念？2.在測量中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，應(yīng)該測量哪些數(shù)據(jù)？3.如何根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)熱？4.為了提高測定的準(zhǔn)確度，應(yīng)該采取哪些措施？1.反應(yīng)熱（1）體系(系統(tǒng))試管中的鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個反應(yīng)體系被研究的對象（反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)）（2）環(huán)境盛溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境體系以外，與體系相互影響的其他部分(3)熱量(4)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)反應(yīng)前后體系的溫度相等等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量【研究鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)】因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量。(5)化學(xué)反應(yīng)熱的測定

通過量熱計(jì)直接測定。。

簡易量熱計(jì)測量反應(yīng)前后體系的溫度反應(yīng)容器減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。上下攪拌；使反應(yīng)物迅速混合，使反應(yīng)充分進(jìn)行，保持體系的溫度均勻。減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【測定原理】在反應(yīng)前后，如果環(huán)境的溫度沒有變化，則反應(yīng)放出的熱量就會使體系的溫度升高，這時可以根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱。【計(jì)算公式】通過測定一定量的鹽酸和NaOH溶液在反應(yīng)前后的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱。

反應(yīng)熱計(jì)算公式：Q＝

mcΔt【說明】Q：中和反應(yīng)放出的_____；m：反應(yīng)混合液的_____；c：

反應(yīng)混合液的_______；Δt：反應(yīng)前后溶液_____的差值。熱量J或KJ質(zhì)量g比熱容j/(g℃)溫度【測定裝置】【實(shí)驗(yàn)原理】NaOH+HCl=NaCl+H2O試劑：50mL0.5mol/L稀鹽酸；50mL0.55mol/LNaOH溶液

【實(shí)驗(yàn)步驟】【討論】(1)如何使用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液？環(huán)形玻璃攪拌棒能否用金屬(不與酸、堿反應(yīng))質(zhì)環(huán)形攪拌棒代替？為什么？(2)實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？(3)溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？上下攪拌。不能。原因是金屬質(zhì)環(huán)形攪拌棒易導(dǎo)熱，造成實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失。堿過量的目的是保證酸堿完全中和。不宜用鹽酸過量：因?yàn)樵诳諝庵宣}酸相對堿穩(wěn)定，堿極易與空氣中CO2反應(yīng)，故如果鹽酸過量，此時所用的堿一部分與CO2反應(yīng)，很難保證堿完全與HCl反應(yīng)因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差?！居懻摗?4)酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？(5)為啥要重復(fù)實(shí)驗(yàn)2-3次？若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。測量的溫度差更準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃125.025.2______28.5_____224.925.1______28.3_____325.625.4______29.0_____25.125.025.53.43.33.5【數(shù)據(jù)處理】將差異明顯的數(shù)據(jù)舍去。＝56.8kJ≈1.42kJ

HCl(aq)+NaOH(aq)===

H2O(l)+NaCl(aq)

Q

0.025mol

0.025mol

0.025mol

1mol

1mol

1mol

1.42kJ

？kJ＝Q＝mcΔt(50+50)×4.18×3.4=1421.2J假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3【思考和討論】1.在上述過程中，測得的數(shù)據(jù)小于57.3，分析產(chǎn)生誤差的可能原因是什么？（1）裝置：（2）操作：（3）讀數(shù)：量熱計(jì)隔熱、保溫效果不好①溫度計(jì)測量完酸沒有洗滌并擦干②酸和堿的混合速度過慢/分多次加入/灑落

③玻璃攪拌器攪拌不均勻等溫度計(jì)；量筒量取溶液時俯視讀數(shù)

大量實(shí)驗(yàn)測得，在250C和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量。2.在實(shí)驗(yàn)過程中為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度的措施有哪些？【思考】在實(shí)驗(yàn)過程中為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度的措施有哪些？措施作用實(shí)驗(yàn)藥品用量采用堿稍過量的方法保證酸、堿完全中和實(shí)驗(yàn)裝置、儀器選擇內(nèi)筒和外筒上口對齊，內(nèi)外筒中間有隔熱層可以減少熱量損失實(shí)驗(yàn)過程使用同一支溫度計(jì)進(jìn)行溫度測量減少儀器本身的誤差，使測量的溫度更準(zhǔn)確使用玻璃攪拌器可以減少熱量損失實(shí)驗(yàn)操作用溫度計(jì)測量完鹽酸的溫度后，用水將溫度計(jì)上的酸沖洗干凈，擦干再測量堿溶液的溫度測量的初始溫度更準(zhǔn)確將溶液迅速倒入內(nèi)筒后，立即蓋上杯蓋減少熱量的損失重復(fù)實(shí)驗(yàn)2～3次測量的溫度差更準(zhǔn)確【思考和討論】2.在上述反過程中：(1)若用醋酸代替鹽酸或用氨水代替NaOH對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？(2)若用濃硫酸代替鹽酸對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？(3)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱會產(chǎn)生什么影響？濃硫酸溶解于水時放熱，使測得的生成1mol水時放出的熱量偏大弱電解質(zhì)電離時吸熱，使測得的生成1mol水時放出的熱量偏小生成沉淀放熱，使測得的生成1mol水時放出的熱量偏大1、中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)：H++OH-=H2O2.、定義：在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水（和可溶性鹽）時所釋放的熱量叫做中和反應(yīng)反應(yīng)熱。3、注意：①強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol液態(tài)水和可溶性鹽時，才能保證中和反應(yīng)反應(yīng)熱為57.3kJ·mol－1。②弱酸或弱堿在中和反應(yīng)中會發(fā)生電離吸收熱量，故反應(yīng)熱數(shù)值小于57.3kJ·mol－1；③濃酸溶液和濃堿溶液在