浙江高中化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)第2課時反應(yīng)熱的測量與計算課件蘇教版.pptx

1、第2課時反應(yīng)熱的測量與計算,專題1第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng),學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),一、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量,1.原理：通常以鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)為例測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。 2.實驗儀器裝置 (1)將實驗裝置中各儀器(或物品)的 名稱填在橫線上。,溫度計,環(huán)形玻璃攪拌棒,(2)實驗過程中，還需要的其他儀器有 。,50 mL量筒(2只),3.實驗測量數(shù)據(jù) (1)初始溫度(t1) 用一量筒量取50 mL 0.50 molL1鹽酸，倒入簡易量熱計中并測量其溫度；用另一量筒量取50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液并測量其溫度，取兩溫度平均值為t1。 (2)終

2、止溫度(t2) 把量筒中的 迅速倒入盛有鹽酸的簡易量熱計中，立即蓋上蓋板。用 輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的 ，記錄終止溫度為t2。 (3)重復(fù)實驗操作三次，記錄每次的實驗數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)。,NaOH溶液,環(huán)形玻璃攪拌棒,最高溫度,4.實驗數(shù)據(jù)處理 鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認(rèn)為都是1 gcm3，反應(yīng)后溶液的比熱容c4.18 Jg11，忽略量熱計的比熱容。該實驗中鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)放出的熱量是 ，中和熱為 _。,0.418(t2t1)kJ,16.72(t2t1)kJmol1(或H kJmol1),5.思考 (1)酸、堿混合時，為何要把NaOH溶液一次性迅速倒入

3、小燒杯？ 答案減少熱量損失。 (2)實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？ 答案不能，銅絲易傳熱，造成熱量損失大。,中和熱測定實驗中應(yīng)注意的事項 (1)防止熱量散失的方法：兩個燒杯口要相平；在兩個燒杯之間填充碎泡沫塑料或碎紙片；用玻璃棒攪拌，而不能用金屬棒(絲)攪拌；實驗時動作要迅速。 (2)加過量堿液使酸完全反應(yīng)，堿過量對中和熱測定沒有影響。 (3)數(shù)據(jù)處理時，相差較大的數(shù)據(jù)可能是偶然誤差引起的，應(yīng)舍去。,例1在進(jìn)行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是 A.反應(yīng)中用的是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液 B.測量溶液的溫度計要一直插在溶液中 C.為了使反應(yīng)均勻進(jìn)行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸) D.

4、為了使反應(yīng)更完全，可以使堿適當(dāng)過量,解析分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準(zhǔn)確。,答案,解析,例2某實驗小組設(shè)計用50 mL 0.50 molL1鹽酸跟50 mL 0.55 molL1氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。試回答下列問題：,答案,(1)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 (填字母)。 A.用溫度計小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌 C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動,依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱H_ (結(jié)果保留一位小數(shù))。,(2)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c4.1

5、8 Jg11。為了計算中和熱，某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：,答案,解析,51.8 kJmol1,解析取三次實驗的平均值代入公式計算即可。,(3)實驗過程中如果做出如下改變，會使測得的中和熱發(fā)生怎樣的變化？(填“偏大”“偏小”或“不變”)。 本實驗中用稍過量的NaOH的原因是為保證鹽酸完全被中和。試問：鹽酸在反應(yīng)中若因為有放熱現(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)，則測得的中和熱 。,答案,解析,偏小,解析若因為有放熱現(xiàn)象導(dǎo)致少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)，減少了HCl的量，則測得的中和熱會偏小。,若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測得的中和熱會 ，其原因是 。,在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步

6、驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱會 。,答案,解析,偏小,用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小,解析在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟，其目的是使溫度計上面的殘液與氫氧化鈉反應(yīng)，若無此操作步驟，會使得測量結(jié)果偏小。,解析用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小。,偏小,二、蓋斯定律及應(yīng)用,1.蓋斯定律的理解 (1)大量實驗證明，不管化學(xué)反應(yīng)是 完成或 完成，其反應(yīng)熱是_的。 (2)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的 和 有關(guān)，而與反應(yīng)的_無關(guān)。 (3)始態(tài)和終態(tài)相同反應(yīng)的途徑有 如右三種： H 。,一步,分幾步,相同,始態(tài),終態(tài),H1H2 H3

7、H4H5,途徑,2.蓋斯定律的應(yīng)用 根據(jù)如下兩個反應(yīng) C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 CO(g) O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1 選用兩種方法，計算出C(s) O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱H。 (1)虛擬路徑法 反應(yīng)C(s)O2(g)=CO2(g)的途徑可設(shè)計如下：,H1H+H2 HH1H2 =393.5 kJmol1(283.0 kJmol1) =110.5 kJmol1。,(2)加合法 利用“加合法”求C(s) O2(g)=CO(g)H的步驟： .寫出目標(biāo)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，確定各物質(zhì)在各反應(yīng)中的位置， _。 .將已知熱化學(xué)方程式變形，

8、得反應(yīng)， CO2(g)=CO(g) O2(g)H3283.0 kJmol1； .將熱化學(xué)方程式相加，H也相加：得， _， 則H kJmol1。,C(s) O2(g)=CO(g),C(s) O2(g)=CO(g)HH1H3,110.5,蓋斯定律的解題模型,例3(2018金華質(zhì)檢) 已知： Zn(s) O2(g)=ZnO(s)H348.3 kJmol1 2Ag(s) O2(g)=Ag2O(s)H31.0 kJmol1 則Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于 。,解析根據(jù)蓋斯定律，將方程式得目標(biāo)方程式，所以H348.3 kJmol1(31.0 kJmol1)317.3 kJmo

9、l1。,答案,解析,317.3 kJmol1,(1)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)加倍，H也相應(yīng)加倍。 (2)熱化學(xué)方程式相加減，同種物質(zhì)之間可加減，反應(yīng)熱也相應(yīng)加減。 (3)將熱化學(xué)方程式顛倒時，H的正負(fù)必須隨之改變。,特別提醒,例4已知P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1 ,答案,試用兩種方法求白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。,答案“虛擬路徑”法 根據(jù)已知條件可以虛擬如下過程： 根據(jù)蓋斯定律 HH1(H2)42 983.2 kJmol1738.5 kJmol1 429.2 kJmol1熱化學(xué)方程式為P4(s，白磷)=4P(s，紅磷) H29.2 kJmol

10、1,(2)“加合”法 P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1 P4O10(s)=5O2(g)4P(s，紅磷)H22 954 kJmol1 上述兩式相加得： P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2 kJmol1,學(xué)習(xí)小結(jié),1.中和熱的測定,2.蓋斯定律,HH1H2,達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,5,1.下列關(guān)于中和熱的說法中正確的是 A.10 L 0.1 molL1 NaOH溶液與10 L 0.1 molL1鹽酸反應(yīng)時的反應(yīng)熱是中和熱 B.1 mol HCl氣體通入1 L 0.01 molL1 NaOH溶液中反應(yīng)時的反應(yīng)熱是中和熱 C.1 mol CH3

11、COOH與2 mol NaOH溶液反應(yīng)時的反應(yīng)熱是中和熱 D.只要強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)生成1 mol水時的反應(yīng)熱就是中和熱,解析B中1 mol HCl氣體通入1 L 0.01 molL1 NaOH溶液中反應(yīng)的熱效應(yīng)除了中和熱外還有HCl氣體的溶解熱和電離熱，錯誤； D中如果是硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)，它們反應(yīng)除生成水外還會生成硫酸鋇沉淀，會放出更多熱量。,答案,解析,1,2,3,4,5,2.在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是 A.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差 B.為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯 底部接觸 C.用0.5 molL1 NaOH溶

12、液分別與0.5 molL1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)， 如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同 D.在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、溫度計,答案,解析,1,2,3,4,5,解析在中和熱的測定中，使用環(huán)形玻璃攪拌棒，目的是使反應(yīng)物混合均勻，加快反應(yīng)速率，減小誤差，A正確； 溫度計水銀球不能接觸燒杯底部，B錯； CH3COOH為弱酸，電離時吸熱，故測得的中和熱比用鹽酸時數(shù)值小，C錯； 實驗儀器中不需要天平，D錯。,1,2,3,4,5,3.下列關(guān)于蓋斯定律的描述不正確的是 A.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)的途徑 有關(guān) B.蓋斯定律遵守能量守恒定律 C.

13、利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱 D.利用蓋斯定律可以計算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱,解析化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。,答案,解析,1,2,3,4,5,4. (2018溫州高二測驗)已知熱化學(xué)方程式： H2O(g)=H2(g) O2(g)H241.8 kJmol1 H2(g) O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1 當(dāng)1 g液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r，其熱量變化是 A.H88 kJmol1 B.H2.44 kJmol1 C.H4.98 kJmol1 D.H44 kJmol1,解析將兩式相加得到H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，所以1 g液態(tài)水變成水蒸氣需要吸收的熱量為 2.44 kJ。,答案,解析,1