高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 第2課時(shí) 反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算課件 蘇教版選修4-蘇教版高二選修4化學(xué)課件

1、第2課時(shí)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)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)定位知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求1.中和熱的測(cè)定。2.蓋斯定律及其簡(jiǎn)單計(jì)算。bb課時(shí)要求1.正確認(rèn)識(shí)中和熱的概念。2.通過中和熱的測(cè)定，初步學(xué)會(huì)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)方法，會(huì)分析測(cè)定反應(yīng)熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因，并能采取適當(dāng)措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。3.知道蓋斯定律的內(nèi)容，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。4.學(xué)會(huì)有關(guān)焓變計(jì)算的方法技巧，進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算能力。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量1.原理：原理：通常以鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)為例測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。2.實(shí)驗(yàn)儀器裝置實(shí)驗(yàn)儀器裝置(1)將實(shí)驗(yàn)裝置中各儀器(或物品)

2、的名稱填在橫線上。溫度計(jì)環(huán)形玻璃攪拌棒(2)實(shí)驗(yàn)過程中，還需要的其他儀器有。50mL量筒(2只)3.實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)(1)初始溫度(t1)用一量筒量取50mL0.50molL1鹽酸，倒入簡(jiǎn)易量熱計(jì)中并測(cè)量其溫度；用另一量筒量取50mL0.50molL1NaOH溶液并測(cè)量其溫度，取兩溫度平均值為t1。(2)終止溫度(t2)把量筒中的迅速倒入盛有鹽酸的簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，立即蓋上蓋板。用輕輕攪動(dòng)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(shí)驗(yàn)操作三次，記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取其平均值作為計(jì)算依據(jù)。NaOH溶液環(huán)形玻璃攪拌棒最高溫度4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液

3、，其密度近似地認(rèn)為都是1gcm3，反應(yīng)后溶液的比熱容c4.18Jg11，忽略量熱計(jì)的比熱容。該實(shí)驗(yàn)中鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)放出的熱量是，中和熱為_。0.418(t2t1)kJ16.72(t2t1)kJmol1(或HkJmol1)5.思考思考(1)酸、堿混合時(shí)，為何要把NaOH溶液一次性迅速倒入小燒杯？答案答案減少熱量損失。(2)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？答案答案不能，銅絲易傳熱，造成熱量損失大。歸納總結(jié)歸納總結(jié)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)防止熱量散失的方法：兩個(gè)燒杯口要相平；在兩個(gè)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

4、(絲)攪拌；實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)作要迅速。(2)加過量堿液使酸完全反應(yīng)，堿過量對(duì)中和熱測(cè)定沒有影響。(3)數(shù)據(jù)處理時(shí)，相差較大的數(shù)據(jù)可能是偶然誤差引起的，應(yīng)舍去。例例1在進(jìn)行中和熱的測(cè)定中，下列操作錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)中用的是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液B.測(cè)量溶液的溫度計(jì)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.為了使反應(yīng)更完全，可以使堿適當(dāng)過量解析解析分次加入混合時(shí)，容易造成熱量損失，使測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。答案解析例例2某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用50mL0.50molL1鹽酸跟50mL0.55molL1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

5、正確操作是(填字母)。A.用溫度計(jì)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(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)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1gcm3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c4.18Jg11。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：答案解析實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度t1/終止溫度t2/鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.651.8kJmol1解析解析取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。(3)實(shí)驗(yàn)過程中如果做出如下改變，會(huì)使測(cè)得的中和熱

6、發(fā)生怎樣的變化？(填“偏大”“偏小”或“不變”)。本實(shí)驗(yàn)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?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)，則測(cè)得的中和熱。答案解析偏小解析解析若因?yàn)橛蟹艧岈F(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(cè)得的中和熱會(huì)偏小。若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測(cè)得的中和熱會(huì)，其原因是。在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸的步驟，若無此操作步驟，則測(cè)得的中和熱會(huì)。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(cè)得的中和熱偏小解析解析在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸的步驟，其目的是使溫度計(jì)上面的殘液與氫氧化

7、鈉反應(yīng)，若無此操作步驟，會(huì)使得測(cè)量結(jié)果偏小。解析解析用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測(cè)得的中和熱偏小。偏小二、蓋斯定律及應(yīng)用1.蓋斯定律的理解蓋斯定律的理解(1)大量實(shí)驗(yàn)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)H1H2H3H4H5途徑2.蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用根據(jù)如下兩個(gè)反應(yīng)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0kJmol1選用兩種方法，計(jì)算出C(s)O2(g)=CO(g)的反

8、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(jì)如下：H1H+H2HH1H2=393.5kJmol1(283.0kJmol1) =110.5kJmol1。(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，得反應(yīng)，CO2(g)=CO(g) O2(g)H3283.0kJmol1；.將熱化學(xué)方程式相加，H也相加：得，_，則HkJmol1。C(s) O2(g)=CO(g)C(s) O2(g)=CO(g)HH1H3110.5歸納總結(jié)歸納總結(jié)蓋斯定律的解題模型蓋斯定律的解題模型

9、例例3(2018金華質(zhì)檢)已知：Zn(s) O2(g)=ZnO(s)H348.3kJmol12Ag(s) O2(g)=Ag2O(s)H31.0kJmol1則Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于。解析解析根據(jù)蓋斯定律，將方程式得目標(biāo)方程式，所以H348.3kJmol1(31.0kJmol1)317.3kJmol1。答案解析317.3kJmol1(1)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)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(shí)，H的正負(fù)必須隨之改變。特別提醒例例4已知P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12

10、983.2kJmol1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)42983.2kJmol1738.5kJmol1429.2kJmol1熱化學(xué)方程式為P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2kJmol1(2)“加合”法P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12983.2kJmol1P4O10(s)=5O2(g)4P(s，紅磷)H22954kJmol1上述兩式相加得：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2kJmol1學(xué)習(xí)小結(jié)1.中和熱的測(cè)定2.蓋斯定律HH1H2達(dá)標(biāo)檢測(cè)123451.下列關(guān)于中和

11、熱的說法中正確的是A.10L0.1molL1NaOH溶液與10L0.1molL1鹽酸反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱是中和熱B.1molHCl氣體通入1L0.01molL1NaOH溶液中反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱是中和熱C.1molCH3COOH與2molNaOH溶液反應(yīng)時(shí)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1mol水時(shí)的反應(yīng)熱就是中和熱解析解析B中1molHCl氣體通入1L0.01molL1NaOH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(cuò)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(huì)生成硫酸鋇沉淀，會(huì)放出更多熱量。答案解析123452.在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的

12、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(shí)驗(yàn)誤差B.為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C.用0.5molL1NaOH溶液分別與0.5molL1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D.在測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、溫度計(jì)答案解析12345解析解析在中和熱的測(cè)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(jì)水銀球不能接觸燒杯底部，B錯(cuò)；CH3COOH為弱酸，電離時(shí)吸熱，故測(cè)得的中和熱比用鹽酸時(shí)數(shù)值小，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)儀器中不需要天平，D錯(cuò)。123453.下列關(guān)于蓋斯定律的

13、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.利用蓋斯定律可間接計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱D.利用蓋斯定律可以計(jì)算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱解析解析化學(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123454.(2018溫州高二測(cè)驗(yàn))已知熱化學(xué)方程式：H2O(g)=H2(g) O2(g)H241.8kJmol1H2(g) O2(g)=H2O(l)H285.8kJmol1當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r(shí)，其熱量變化是A.H88kJmol1B.H2.44kJmol1C.H4.98kJmol1D.H44kJmol1解析解析將兩式相加得到H2O(g)=H2O(l)H44kJmol1，所以1g液態(tài)水變成水蒸