高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第1課時課件 魯科版選修4-魯科版高中選修4化學(xué)課件

1、內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)教材：魯科版教材：魯科版課程：高二化學(xué)課程：高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)反應(yīng)與能量變化節(jié)日的煙火節(jié)日的煙火天然氣的燃燒天然氣的燃燒氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)v1、了解反應(yīng)熱效應(yīng)的定量描述v2、通過中和熱測定活動，初步接觸反應(yīng)熱效應(yīng)的定量測定原理及方法，培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力以及分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力。聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑：化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合以前知識思考:1 1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化? ?2 2、常見的反應(yīng)中：、常見的反應(yīng)中： 哪些是放熱反應(yīng)？哪些

2、是吸熱反應(yīng)？哪些是放熱反應(yīng)？哪些是吸熱反應(yīng)？ 所有的化學(xué)反應(yīng)都有所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量能量的變化，的變化，其中大部分都是其中大部分都是熱量熱量的變化的變化觀察下列示意圖：觀察下列示意圖：HClHClHHHHClClClCl+436 kJ/mol243kJ/mol431 kJ/mol從該圖中你獲得什么信息？從該圖中你獲得什么信息？取決于所有斷鍵吸收的總能量取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小的相對大?。? 2）若）若E E成鍵成鍵 E E E斷鍵斷鍵，所有的燃燒反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)所有的中和反應(yīng)所有的中和反應(yīng)活潑金屬與水、酸的反應(yīng)活潑金屬與水、酸

3、的反應(yīng)多數(shù)的化合反應(yīng)多數(shù)的化合反應(yīng)鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)常見放熱反應(yīng)常見放熱反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)大多數(shù)的分解反應(yīng)大多數(shù)的分解反應(yīng)C+CO2 = 2COC+H2O（g） = CO+H2Ba(OH)28H2O+NH4Cl聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑1、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？熱量？2、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？ 通過理論方法能夠計算出這些熱量嗎？通過理論方法能夠計算出這些熱量嗎？化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，為了更有效的利用這些能量，就需要一個關(guān)，為了更有

4、效的利用這些能量，就需要一個化學(xué)量來定量描述和研究化學(xué)量來定量描述和研究.一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1 1、什么是反應(yīng)熱、什么是反應(yīng)熱? ?2 2、反應(yīng)熱的符號是什么？、反應(yīng)熱的符號是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？3 3、反應(yīng)熱的單位是什么、反應(yīng)熱的單位是什么一、反應(yīng)熱一、反應(yīng)熱1 1、涵義：化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度、涵義：化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在下進行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)。此溫度下的熱效應(yīng)。2 2、符號：用、符號：用Q Q表示表示 Q Q0 0，表示吸熱；，表示吸

5、熱；3 3、單位：、單位：J/molJ/mol或或kJ/molkJ/mol反應(yīng)過程如圖表示反應(yīng)過程如圖表示, ,則此反應(yīng)則此反應(yīng)是是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？反應(yīng)物與生成物總能量的差值反應(yīng)物與生成物總能量的差值表示什么？表示什么？能能量量反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物 反應(yīng)過程反應(yīng)過程（放熱反應(yīng)）（放熱反應(yīng)）反應(yīng)熱。反應(yīng)熱。C C熱容熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高1K1K所所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容； 單位：單位：J JK K-1-1C C0 0比熱容比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；

6、 單位：單位：kJkJK K-1-1kgkg-1-1； 液態(tài)水的比熱液態(tài)水的比熱為為4.18kJK4.18kJK-1-1kgkg-1-1T T熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，也叫開爾文溫度， 單位單位為為k k，T(k)=t(T(k)=t(0 0c)+273.15c)+273.15二、反應(yīng)熱的計算二、反應(yīng)熱的計算計算公式：計算公式： Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )三、反應(yīng)熱的測定三、反應(yīng)熱的測定簡易量熱計示意圖簡簡 易易 量量 熱熱 計計量熱計的構(gòu)造實驗：測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱實驗：測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

7、自學(xué)指導(dǎo)自學(xué)指導(dǎo)（1）實驗儀器有哪些）實驗儀器有哪些？（2）實驗步驟？需要測定哪些數(shù)據(jù)？）實驗步驟？需要測定哪些數(shù)據(jù)？a、量取、量取50ml 1.0 mol/L的酸液加入的酸液加入 中，并測中，并測 T1b、量取、量取 50ml 1.0 mol/L的堿溶液加入的堿溶液加入 中，并測中，并測 T1C、快速將堿液倒入、快速將堿液倒入 中，攪拌測中，攪拌測 T2。（3）怎樣計算反應(yīng)熱）怎樣計算反應(yīng)熱？量熱計、燒杯、量筒、溫度計量熱計、燒杯、量筒、溫度計量熱計量熱計燒杯燒杯量熱計量熱計最高溫度最高溫度Q4.18KJK-1Kg-1 m(aq)（T2-T1）初始溫度初始溫度初始溫度初始溫度 實實 驗驗初始

8、溫度初始溫度T T1 1最高溫度最高溫度T T2 2反應(yīng)熱反應(yīng)熱1 11.0 mol/L NaOHNaOH溶液與溶液與1.0 mol/L鹽酸鹽酸2 21.0 mol/L NaOHNaOH溶液與溶液與1.0 mol/L硝酸硝酸3 31.0 mol/L KOHKOH 溶液與溶液與1.0 mol/L鹽酸鹽酸4 41.0 mol/L KOHKOH 溶液與溶液與1.0 mol/L硝酸硝酸5 51.0 mol/L NaOHNaOH溶液與溶液與1.0 mol/L醋酸醋酸6 61.0 mol/L NaOHNaOH 溶液與溶液與1.0 mol/L醋酸醋酸實驗記錄數(shù)據(jù)并計算各反應(yīng)的反應(yīng)熱實驗記錄數(shù)據(jù)并計算各反應(yīng)的

9、反應(yīng)熱2.2.所用溶液的體積相同，溶液中所用溶液的體積相同，溶液中H H和和OHOH的濃度相同，的濃度相同，即即H H和和OHOH的量相同。的量相同。通過實驗探究，觀察分析實驗數(shù)據(jù)，思考中和反通過實驗探究，觀察分析實驗數(shù)據(jù)，思考中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相同嗎？為什么？得出什么結(jié)論：應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相同嗎？為什么？得出什么結(jié)論：3.3.反應(yīng)溫度的變化值相同。反應(yīng)溫度的變化值相同。思考思考由前四組得出結(jié)論：由前四組得出結(jié)論：1 1. .強酸和強堿，反應(yīng)的實質(zhì)相同強酸和強堿，反應(yīng)的實質(zhì)相同：H H+ + + OH= H+ OH= H2 2O O。若其他條件不變，將課本實驗中的試劑作如下變化，測若其他條件不

10、變，將課本實驗中的試劑作如下變化，測得的反應(yīng)熱的數(shù)值怎樣變化？（偏大、偏小或相同）得的反應(yīng)熱的數(shù)值怎樣變化？（偏大、偏小或相同）（1 1）用醋酸代替鹽酸）用醋酸代替鹽酸 （2 2）用濃硫酸代替鹽酸）用濃硫酸代替鹽酸思考思考答案：答案：1.1. 偏小。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要偏小。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱。吸熱。 2.2.偏大。因為濃硫酸溶于水會放熱。偏大。因為濃硫酸溶于水會放熱。議一議議一議 實驗測得的反應(yīng)熱的數(shù)值往往小于理論值，你實驗測得的反應(yīng)熱的數(shù)值往往小于理論值，你認(rèn)為可能的原因是什么？怎樣減小誤差？認(rèn)為可能的原因是什么？怎樣減小誤差？可能的原因有：1.量取溶液的體積有誤

11、差（測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50 mL都會造成誤差）2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。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。反應(yīng)熱測定的誤差分析反應(yīng)熱測定的誤差分析 為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？過程中應(yīng)注意什么？ v保保：量熱計必須具備良好的保溫效果量熱計必須具備良好的保溫效果。v快快：實驗操作時動作要快，減少熱量的散失實驗操作時動作要快，減少熱量的散失。v準(zhǔn)準(zhǔn)：溫度在反應(yīng)熱的測量中是最重要的參數(shù)，測量時溫度在反應(yīng)熱

12、的測量中是最重要的參數(shù)，測量時讀書要準(zhǔn)確。讀書要準(zhǔn)確。v稀稀：所用酸液和堿液的濃度宜小不宜大。所用酸液和堿液的濃度宜小不宜大。v過過：使酸或堿中的一種稍微過量，保證另一種完全反使酸或堿中的一種稍微過量，保證另一種完全反應(yīng)。應(yīng)。v重重：測定同一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱要平行進行多次，求測定同一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱要平行進行多次，求出各次測定的平均值，減小誤差。出各次測定的平均值，減小誤差。課堂檢測課堂檢測: :1、若測得鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成若測得鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量為水時放出的熱量為Q,則下列各反應(yīng)在溶液中則下列各反應(yīng)在溶液中生成生成1mol水時放出的熱量也為水時放出的熱量也為Q的是的是( ) 醋酸和氫氧化鈉溶液醋酸和氫氧化鈉溶液 氨水和鹽酸氨水和鹽酸 氫氧化鉀溶液和硝酸氫氧化鉀溶液和硝酸 A、 B、 C、 D、D2.關(guān)于中和熱測定實驗的下列說法不正確的是關(guān)于中和熱測定實驗的下列說法不正確的是vA.燒杯間填滿碎泡沫塑料是減少實驗過程中的熱燒杯間填滿碎泡沫塑料是減少實驗過程中的熱量損失量損失vB.使用環(huán)形玻璃棒既可以攪拌又避免損壞溫度計使用環(huán)形玻璃棒既可以攪拌又避免損壞溫度計vC.向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢vD.測定酸后的溫度計要用蒸餾測定