第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第二課時

1、第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第二課時 熱化學(xué)方程式 中和熱的測定已知在已知在200200、101KPa101KPa時，時，1molH1molH2 2與與I I2 2蒸蒸氣作用生成氣作用生成HIHI，可釋放，可釋放14.9KJ14.9KJ的能量。的能量。 該反應(yīng)的該反應(yīng)的化學(xué)方程式化學(xué)方程式可表示為：可表示為：H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H=-14.9KJ/molH=-14.9KJ/mol200101KPa觀察以上化學(xué)方程式，找出該化學(xué)方程觀察以上化學(xué)方程式，找出該化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式有哪些不同的地方？式與普通化學(xué)方程式有哪些不同的地方

2、？一、熱化學(xué)方程式一、熱化學(xué)方程式1 1、定義：課本、定義：課本P4P42 2、書寫方法（課本、書寫方法（課本P15P15）(1) (1) H 寫在方程式的右邊，并用寫在方程式的右邊，并用“ ；” 隔開隔開(2)(2)注明注明H 的的“”與與“”，放熱反應(yīng)為，放熱反應(yīng)為“”，吸熱反應(yīng)為，吸熱反應(yīng)為“”。(3) (3) 指明了反應(yīng)時的溫度和壓強，若在常溫常指明了反應(yīng)時的溫度和壓強，若在常溫常壓（壓（2525、101KPa101KPa）下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。）下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。熱化學(xué)方程式不書寫反應(yīng)條件、沉淀和氣體符熱化學(xué)方程式不書寫反應(yīng)條件、沉淀和氣體符號。號。C(s)O2(g) CO2(g

3、) ; H393.5kJ/mol H2 (g) Cl2(g) 2HCl(g); H183.9kJ/mol H+(aq)OH (aq)H2O(l) ; H =57.3kJ/mol CaCO3(s) CaO(s)CO2(g);H =168.87kJ/mol例如：例如：(4)(4)要注明每種物質(zhì)的狀態(tài)要注明每種物質(zhì)的狀態(tài)( (物質(zhì)的狀態(tài)不同反應(yīng)熱不同)（s s：固體；：固體；l l：液體；：液體；g g：氣體；：氣體；aqaq：溶液：溶液）2H2(g)O2(g) 2H2O(g); H483.2kJ/mol 2H2(g)O2(g) 2H2O(l); H571.6kJ/mol 例如：例如：(5) (5)

4、 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，表示的是物質(zhì)的量?；瘜W(xué)計量數(shù)可以分子個數(shù)，表示的是物質(zhì)的量?；瘜W(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。對于相同的反應(yīng)，化學(xué)對于相同的反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)增大一倍，反應(yīng)熱也相應(yīng)增大一倍。計量數(shù)增大一倍，反應(yīng)熱也相應(yīng)增大一倍。2H2(g)O2(g) 2H2O(g); H483.2kJ/mol H2(g)1/2O2(g) H2O(g); H241.6kJ/mol 例如：例如：【練習(xí)】【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?測定強酸與強堿反應(yīng)的中和熱，加測定強酸與強堿反應(yīng)的中和熱，加深理解中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)深理解中和

5、反應(yīng)是放熱反應(yīng)。二、中和熱的測定二、中和熱的測定【知識回顧知識回顧 】什么是中和熱？什么是中和熱？ 定義：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中定義：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)和反應(yīng)生成生成1mol H1mol H2 2O O時所釋放的熱量。時所釋放的熱量。典型：典型：稀強酸稀強酸與與稀強堿稀強堿反應(yīng)反應(yīng) H+ (aq) + OH (aq) =H2O（l）；）；H= 57.357.3kJ/mol 【思考思考】 已知溫度均為已知溫度均為t t1 1的的5050克稀鹽酸與克稀鹽酸與5050克稀克稀NaOHNaOH溶液混合后溶液的溫度升至溶液混合后溶液的溫度升至t t2 2,問酸與堿的問酸與堿的溶液混合前、后

6、的溫度為何會升高？此熱量值為溶液混合前、后的溫度為何會升高？此熱量值為多少多少KjKj? ?【設(shè)溶液比熱容：設(shè)溶液比熱容：4.18J/4.18J/（g. )g. )】Q Q放放= =cmcmt t =4.18 J/(g.)=4.18 J/(g.)（50+50)g50+50)g（t t2 2t t1 1） 因為中和反應(yīng)放出熱量使得溶液溫度升高！因為中和反應(yīng)放出熱量使得溶液溫度升高！ 中和熱中和熱H H = = Q Q放放/n/nH2OH2O否！否！=0.418 =0.418 （t t2 2t t1 1） KJKJ（該（該值可否認(rèn)為中和熱值可否認(rèn)為中和熱？）？）中和反應(yīng)放出總熱量：中和反應(yīng)放出總熱

7、量：Q Q放放= =c c m m混液混液t t = = c c（V V酸酸酸酸V V堿堿堿堿）（t t2 2t t1 1） 其中其中 Q Q放放 : : 反應(yīng)反應(yīng)放出的總熱量。放出的總熱量。 m m: : 溶液溶液的總質(zhì)量。的總質(zhì)量。 C C：溶液：溶液的比熱容，為的比熱容，為4.18J/ 4.18J/ （gg） t t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值：反應(yīng)前后溶液溫度的差值 注：稀注：稀酸或稀堿溶液中：酸或稀堿溶液中：酸酸堿堿1g/mL1g/mL【測定中和熱實驗原理測定中和熱實驗原理】HClHCl( (aqaq)+ )+ NaOHNaOH ( (aqaq)= )= NaClNaCl ( (aqaq

8、) +H) +H2 2O (l) O (l) ; ;H H00反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：求中和熱求中和熱H H求中和反應(yīng)所放出總熱量求中和反應(yīng)所放出總熱量Q Q反應(yīng)前、后溶液溫差反應(yīng)前、后溶液溫差需要需要比熱容比熱容需要需要反應(yīng)放出的熱量反應(yīng)放出的熱量需要需要參與反應(yīng)的酸或堿的量參與反應(yīng)的酸或堿的量溶液總質(zhì)量：酸及堿的量溶液總質(zhì)量：酸及堿的量 【歸納歸納】：實驗室測定中和熱中需要哪些量？哪些實驗室測定中和熱中需要哪些量？哪些通過計算獲得？哪些是通過中和反應(yīng)發(fā)生前、后獲得？通過計算獲得？哪些是通過中和反應(yīng)發(fā)生前、后獲得？反應(yīng)前、后混合溶液溫度反應(yīng)前、后混合溶液溫度反應(yīng)生成的水量反應(yīng)生成的水量 稀的酸及

9、堿的量稀的酸及堿的量比熱容比熱容【實驗需要的藥品和儀器實驗需要的藥品和儀器】1 1、實驗藥品：、實驗藥品： 鹽酸鹽酸 （50mL0.50 mol/L50mL0.50 mol/L）NaOHNaOH溶液（溶液（50mL0.55 mol/L50mL0.55 mol/L）2 2、實驗儀器：、實驗儀器： 大燒杯大燒杯 （500 mL500 mL）、）、溫度計、溫度計、 量筒量筒（50 mL50 mL）兩個、）兩個、小燒杯小燒杯 （100 mL100 mL）、）、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。環(huán)形玻璃攪拌棒?！緦?/p>

10、驗裝置實驗裝置】【實驗原始數(shù)據(jù)記錄實驗原始數(shù)據(jù)記錄】 【數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】m m酸酸 = m= m堿堿 =(50mL=(50mL1g/mL) =1g/mL) =50g50g平均溫差：平均溫差： 3.43.4 Q = Q = CmCm溶液溶液t t = 4.18= 4.181001003.4= 1421J = 1.421kJ3.4= 1421J = 1.421kJH H = = Q Q放放/n/nH2OH2O = = （1.4211.4210.0250.025）= = 56.8kJ/56.8kJ/molmol 中和熱：中和熱：依據(jù)：依據(jù)： n n酸酸=0.025mol=0.025mol ， H

11、H+ +OH+OH=H=H2 2O O（已知（已知 C=4.18J/(gC=4.18J/(g） 稀液稀液1g/mL1g/mL）n nH2OH2O=0.025mol=0.025mol1.1.大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？解疑：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而解疑：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；減少熱量損失； 填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。熱、減少實驗過程中熱

12、量損失的目的。 若換用隔熱、若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。確。【想一想想一想】2.2.本實驗至少使用溫度計多少次？為減少誤差最好使用本實驗至少使用溫度計多少次？為減少誤差最好使用同一支溫度計測溫度，每次測溫度前為何要用水將溫同一支溫度計測溫度，每次測溫度前為何要用水將溫度計沖洗干凈？沖洗后的溶液是否要倒入裝有反應(yīng)溶度計沖洗干凈？沖洗后的溶液是否要倒入裝有反應(yīng)溶液的燒杯中？液的燒杯中？解疑：共解疑：共6 6次次 ；若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)；若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后

13、的生中和反應(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)致實驗結(jié)果誤差。加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。3.3.為什么采用環(huán)形玻璃棒攪拌混合液，可不可以用普為什么采用環(huán)形玻璃棒攪拌混合液，可不可以用普通玻璃棒通玻璃棒? ?能不能用鐵制或銅制的環(huán)形玻璃棒代替能不能用鐵制或銅制的環(huán)形玻璃棒代替? ?解疑：環(huán)形玻璃棒的優(yōu)點在于解疑：環(huán)形玻璃棒的優(yōu)點在于: :上下移動攪拌的面積大、上下移動攪拌的面積大、范圍廣，混合均勻，普通玻璃棒顯然不具有這種優(yōu)點。范圍廣，混合均勻，普通玻璃棒顯然不具有這種優(yōu)點。 金屬材料的玻璃棒均不

14、可用，因為金屬具有導(dǎo)熱金屬材料的玻璃棒均不可用，因為金屬具有導(dǎo)熱 性，使反應(yīng)熱損失，還可能與溶液反應(yīng)。性，使反應(yīng)熱損失，還可能與溶液反應(yīng)。4.4.酸、堿混合時，為何要把量筒中的酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次性溶液一次性很快倒入小燒杯而不能緩緩倒入？很快倒入小燒杯而不能緩緩倒入？解疑：因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作解疑：因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。解疑：解疑：為了保證鹽酸完全被為了保證鹽酸完全被NaOHNaOH中和，故使堿稍中和，故使堿稍稍過量。稍過量。 不宜用鹽酸過量：因為在空氣中

15、鹽酸不宜用鹽酸過量：因為在空氣中鹽酸相對堿穩(wěn)定，堿極易與空氣中相對堿穩(wěn)定，堿極易與空氣中COCO2 2反應(yīng)，故如果鹽反應(yīng)，故如果鹽酸過量，此時所用的堿很難保證完全與酸過量，此時所用的堿很難保證完全與HClHCl反應(yīng)反應(yīng)5.5.實驗中用實驗中用50mL0.5mol/L50mL0.5mol/L稀鹽酸和稀鹽酸和50mL0.55mol/50mL0.55mol/LNaOHLNaOH溶液，物質(zhì)的量比為何不是溶液，物質(zhì)的量比為何不是1111而是而是NaOHNaOH過量？若用過量？若用HClHCl過量行嗎？過量行嗎？1.1.量取溶液的體積時有誤差量取溶液的體積時有誤差2.2.讀取溫度計的讀數(shù)時有誤。讀取溫度計

16、的讀數(shù)時有誤。3.3.實驗過程中有液體灑在外面。實驗過程中有液體灑在外面。4.4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差?；旌纤帷A溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。5.5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。使熱量損失而引起誤差。 H+ (aq) + OH (aq) =H2O（l）；H=- 57.357.3kJ/mol 本實驗測定結(jié)果：本實驗測定結(jié)果： 56.8kJ/56.8kJ/molmol 誤誤差

17、差原原因因分分析析 偏小了！偏小了！1.1.本實驗中若把本實驗中若把50 50 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L的鹽酸改為的鹽酸改為50 50 mLmL 0.50 mol/L0.50 mol/L醋酸，所測得中和熱是否會有所變化？為醋酸，所測得中和熱是否會有所變化？為什么？（假設(shè)操作完全一致）什么？（假設(shè)操作完全一致） 結(jié)果是放出熱量較少，中和熱值較小，但結(jié)果是放出熱量較少，中和熱值較小，但H H卻較大。卻較大。因為醋酸是弱酸，其電離時需要吸收能量，因為醋酸是弱酸，其電離時需要吸收能量，【學(xué)以致用學(xué)以致用】 2、判斷下列實驗操作或用量對中和熱測定的、判斷下列實驗操作或用量對中

18、和熱測定的 數(shù)值有何影數(shù)值有何影響？填變大、變小或者不變。響？填變大、變小或者不變。大燒杯上沒有蓋硬紙板大燒杯上沒有蓋硬紙板用相同濃度和體積的氨水代替用相同濃度和體積的氨水代替NaOHNaOH溶液進(jìn)行實溶液進(jìn)行實驗驗 用相同體積的濃硫酸代替稀鹽酸溶液用相同體積的濃硫酸代替稀鹽酸溶液 進(jìn)行實進(jìn)行實驗驗 實驗中改用實驗中改用100 mL 0.25 100 mL 0.25 molmol/L/L硫酸跟硫酸跟 100 mL 100 mL 0.55 0.55 molmol/L /L NaOHNaOH溶液進(jìn)行實驗溶液進(jìn)行實驗實驗中改用實驗中改用50 mL 0.50 50 mL 0.50 molmol/L/L鹽酸跟鹽酸跟 50 mL 50 mL 0.50 0.50 molmol/L /L NaOHNaOH溶液進(jìn)行實驗溶液進(jìn)行實驗 偏大偏大偏小偏小偏小偏小不變不變變小變小 3 3、實驗中改用、實驗中改用100 100 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L 的鹽酸跟的鹽酸跟100mL 100mL 0.55 mol/L0.55 mol/L的的NaOHNaOH 溶液進(jìn)行反應(yīng)