f反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算.ppt

專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化,第一單元 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（2）,練習(xí)：發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼（N2H4）作燃料， 已知在298K時(shí)1克肼氣體燃燒生成N2和水蒸氣， 放出16.7KJ的能量。,例：25時(shí)，1克甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水，放出55.64kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,熱量的數(shù)據(jù)如何得到？,第二課時(shí) 反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算,反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算,反應(yīng)熱,中和熱,燃燒熱,.,在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時(shí)所放出的熱量。 研究條件：稀溶液 反應(yīng)物：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿 生成物水及其物質(zhì)的量：1mol 中和熱：57.3kJ/mol,中和熱：,1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2、實(shí)驗(yàn)儀器,測(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,環(huán)形玻璃攪拌棒,溫度計(jì),一、反應(yīng)熱(中和熱)的測(cè)量,3. 實(shí)驗(yàn)用品,大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL）溫度計(jì)、量筒（50 mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。 0.50 mol/L 鹽酸、0.50 mol/L NaOH溶液,思考:,1、量熱計(jì)直接測(cè)得的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？,是體系溫度的變化,2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？,可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量,Q = c m t,(1)反應(yīng)原理：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3KJ/mol (2)計(jì)算方法： Q = c m t Q: 中和反應(yīng)放出的熱量。 c：反應(yīng)混合液的比熱容。 比熱容(單位質(zhì)量的物質(zhì)升高1所需吸 收的熱量) m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值（t終t始）。,4. 實(shí)驗(yàn)原理：,Q = c （ 酸V酸 堿V堿）t ,本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它們的濃度均為0.50 mol/L。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1 g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容近似等于水的比熱容，為 4.18 J/（g),請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式，得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。 得出結(jié)果：,Q =,思考：式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？ 是中和熱嗎？為什么？,Q = c （ 酸V酸 堿V堿）t ,0.418t kJ ,式表示的不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其H為“”且單位是kJ/mol。 式表示的也不是中和熱。中和熱是稀的酸、堿中和生成 1 mol水的反應(yīng)熱，且單位是kJ/mol；而50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.50mol/L 氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和熱。,問(wèn)題該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？,H=,Q = 0.418t kJ ,1. 在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如下圖所示。,5. 實(shí)驗(yàn)步驟：,問(wèn)題1： 大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？,2. 用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記錄t1。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。,問(wèn)題2：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？,3. 用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記錄t2。把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。,.問(wèn)題3： 酸、堿混合時(shí)，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？,4. 用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記錄t3，記為終止溫度，記入下表。,問(wèn)題4： 實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？,5. 重復(fù)實(shí)驗(yàn)2-3次，取測(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)數(shù)據(jù),溫度,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),26.1,27.2,25.9,26.3,3.4,5.1,3.3,3.5,3.4,6. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：,中和熱表示為: HCl (aq) +NaOH (aq) =NaCl (aq) + H2O (l) H =- 56.8kJ/mol,議一議 為何所測(cè)得的數(shù)據(jù)小于實(shí)際中和熱57.3 kJ/mol，分析產(chǎn)生誤差的可能原因。,t=3.4代入下式可得中和熱,議一議,7.誤差分析：,例題：50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 molL 1 NaOH溶液簡(jiǎn)易量熱計(jì)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?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 ， （填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。 （2）酸、堿混合時(shí)，把量筒中的NaOH溶液緩緩倒入小燒杯中測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 。（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”） （3） 實(shí)驗(yàn)中用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）,思考與討論疑難點(diǎn)突破,問(wèn)題2：實(shí)際是用0.55mol/LNaOH（堿稍過(guò)量）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，為什么？能不能用過(guò)量的酸。,問(wèn)題1：如果用同樣的方法測(cè)定氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱，請(qǐng)預(yù)測(cè)其反應(yīng)熱是否相同。為什么？,問(wèn)題3：可否將本實(shí)驗(yàn)中50 mL 0.50 mol/L的鹽酸用50 mL 0.50 mol/L醋酸代替，為什么？,問(wèn)題4：若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？,中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng),裝置要做到保溫、隔熱（是關(guān)鍵）； 用稀溶液；且是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿： 氫氧化鈉過(guò)量，不宜酸過(guò)量： 用同一溫度計(jì)測(cè)量，水銀球部位一定要完全浸沒(méi)在溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)； 操作時(shí)動(dòng)作要快； 用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌， 多次測(cè)量取平均值；,1.學(xué)會(huì)運(yùn)用此實(shí)驗(yàn)原理求中和熱,2.掌握強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱測(cè)定步驟,3.學(xué)會(huì)分析誤差,小結(jié),一、反應(yīng)熱(中和熱