高二化學(xué)反應(yīng)熱的測量和計算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高二化學(xué)反應(yīng)熱的測量和計算高二化學(xué)反應(yīng)熱的測量和計算化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的焓變化學(xué)反應(yīng)的焓變反應(yīng)熱的測量與計算反應(yīng)熱的測量與計算能源的充分利用能源的充分利用反應(yīng)熱的測量與計算反應(yīng)熱的測量與計算蓋斯定律蓋斯定律燃燒熱燃燒熱 熱值熱值第一單元第一單元第1頁/共20頁問題討論：問題討論： 前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了熱化學(xué)方程式的有關(guān)知前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了熱化學(xué)方程式的有關(guān)知識，在熱化學(xué)方程式中提供了反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)，識，在熱化學(xué)方程式中提供了反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)，那么，這些數(shù)據(jù)是通過什么途徑獲得的呢？那么，這些數(shù)據(jù)是通過什么途徑獲得的呢？1 1、實驗直接測定、實驗直接測定2 2、計算獲得、

2、計算獲得根據(jù)公式根據(jù)公式H=EH=E反應(yīng)物總鍵能反應(yīng)物總鍵能-E-E生成物總鍵能計算生成物總鍵能計算第2頁/共20頁活動與探究活動與探究 在在稀溶液稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中，酸跟堿發(fā)生中和中和反應(yīng)而生成反應(yīng)而生成1mol1molH H2 20 0，這時的反應(yīng)熱叫做，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱中和熱. .思考：mol H2SO4 與 2 mol NaOH 完全反應(yīng) 放出114.6 KJ 的熱量，此反應(yīng)的中和熱 為114.6 KJ /mol。對嗎？答： 不對，不是生成1 mol 水，中和熱是57.3 KJ /mol第3頁/共20頁活動與探究活動與探究 1、請大家觀察簡易量、請大家觀察簡易量熱計的構(gòu)造，分

3、析一下，熱計的構(gòu)造，分析一下，量熱計直接測定的數(shù)據(jù)是量熱計直接測定的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？什么？是焓變的數(shù)值嗎？ 是體系（溶液）溫度的變是體系（溶液）溫度的變化化2 2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？、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)吸收或放出的熱量可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量Q =m ctQ Q: :中和反應(yīng)放出的熱量。中和反應(yīng)放出的熱量。mm：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c c：反應(yīng)混合液的比熱容。：反應(yīng)混合液的比熱容。 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。第4頁/共20頁活動與探究活動與探究3 3、酸、堿反應(yīng)時，我們用的是它的稀溶

4、液，它酸、堿反應(yīng)時，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。 Q =（V酸酸酸酸V堿堿堿堿）c（t2t1） Q =cmt H=-Q/n 已知已知 V酸酸=V堿堿=50 mL。 c酸酸= c堿堿=0.50 mol/L。 酸酸=堿堿=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）請把以上數(shù)據(jù)代入式請把以上數(shù)據(jù)代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。Q （t2t1）kJ 本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它它 們的濃度均為們的濃度均為0.50 mo

5、l/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為，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為且中和后所得溶液的比熱容為 4.18 J/（g)4 4、式表示的是中和熱嗎？為什么？式表示的是中和熱嗎？為什么？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol第5頁/共20頁強酸、強堿反應(yīng)強酸、強堿反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2活動與探究活動與探究請算出中和熱H= 第6頁/共20頁強酸、強堿反應(yīng)強酸、強堿反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq第7頁/共20頁第8頁/共20頁討論：討論：要想提高中

6、和熱測定的準(zhǔn)確性，實驗時應(yīng)注意什么？要想提高中和熱測定的準(zhǔn)確性，實驗時應(yīng)注意什么？1、應(yīng)注意實驗過程中的隔熱保溫效果。、應(yīng)注意實驗過程中的隔熱保溫效果。2、用分刻度的溫度計，讀數(shù)時要估讀到、用分刻度的溫度計，讀數(shù)時要估讀到小數(shù)點后第二位。小數(shù)點后第二位。3、鹽酸與氫氧化鈉溶液濃度的配置準(zhǔn)確，、鹽酸與氫氧化鈉溶液濃度的配置準(zhǔn)確，且濃度不宜過大，氫氧化鈉溶液濃度要稍大于且濃度不宜過大，氫氧化鈉溶液濃度要稍大于鹽酸的濃度，或者鹽酸的濃度要稍大于氫氧化鹽酸的濃度，或者鹽酸的濃度要稍大于氫氧化鈉溶液濃度。鈉溶液濃度。4、操作動作要迅速。、操作動作要迅速。第9頁/共20頁3、溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈

7、？沖洗后的溶液溫度計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？能否倒入小燒杯？為什么？ 因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，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；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，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)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。4 4、實驗中所用、實驗中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物質(zhì)的量比為的物質(zhì)的量比為11,11,但在實際操但在實際操作過程中往

8、往會取的作過程中往往會取的NaOHNaOH，你知道為什么嗎？，你知道為什么嗎？ HCl過量行嗎？過量行嗎？為了保證為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被的鹽酸完全被NaOH中和中和，采用，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過量。若溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。使鹽酸過量，亦可。第10頁/共20頁討論下列問題 2.本實驗中若把本實驗中若把50 mL 0.50 mol/L的鹽酸改為的鹽酸改為50 mL 0.50 mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？為什么？答案：會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電答案：會有所變化。因為醋酸為弱電解

9、質(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得數(shù)值偏小。離時要吸熱，故將使測得數(shù)值偏小。1.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生答案：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成成1 mol H2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)

10、確無誤，且無熱量損失果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。，則二者結(jié)果相同）。第11頁/共20頁【課堂練習(xí)】：【課堂練習(xí)】：50 mL 0.50 molL鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 molL NaOH溶液在如右圖溶液在如右圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測反應(yīng)過程中所放出來的熱量可所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測反應(yīng)過程中所放出來的熱量可計算中和計算中和 熱。熱。回答下列問題：回答下列問題： (1)從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃用品是從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃用品是 。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是燒杯間填滿碎紙條的作用是 。 (3)大燒杯上如不蓋硬紙

11、板，求得的中和熱數(shù)值大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 (填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“無無 影響影響”) (4)實驗中改用實驗中改用60 mL050 molL鹽酸跟鹽酸跟50 mL 055 molL NaOH溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量 ，(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)。(5)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NaOH溶液進行上述實驗，測得的溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會中和熱的數(shù)值會 ；用；用50 mL 050 mol/L NaOH溶液進行上溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會述實驗，測

12、得的中和熱的數(shù)值會 。(均填均填“偏大偏大”、“偏偏小小”或或“無影響無影響”) 環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒 防止熱量損失防止熱量損失偏小偏小 不相不相等等偏偏小小偏小偏小中和熱的“數(shù)值”是中和熱的絕對值，取正數(shù)。只問中和熱多少時才取負(fù)數(shù)第12頁/共20頁問題討論：問題討論： 是不是任一反應(yīng)的反應(yīng)熱均能直接測出是不是任一反應(yīng)的反應(yīng)熱均能直接測出? ?如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱： C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) ；H H1 1=?=?COCO(g)(g)+1/2O+1/2O2(g)2(g)= CO= CO2(g)2(g)

13、H H2 2C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2(g)2(g) H H3 3第13頁/共20頁C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol第14頁/共20頁 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的焓變（化學(xué)反應(yīng)的

14、焓變（H H）只）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。第15頁/共20頁HH、H H1 1、H H2 2之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？H=H=H H1 1+H H2 2BHACH1H2第16頁/共20頁2、計算、計算（1）若一個反應(yīng)的焓變）若一個反應(yīng)的焓變H=a kJkJmolmol 1 1，則其逆反，則其逆反 應(yīng)的焓變應(yīng)的焓變H=-a kJkJmolmol 1 1（2 2）若一個化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個反應(yīng)）若一個化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個反應(yīng) 的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的 焓變亦可以由這幾個反應(yīng)的焓變相加減而焓變亦可以由這幾個反應(yīng)的焓變相加減而 得到。得到。第17頁/共20頁 解：解：- 得： C(C(石墨，石墨，s)= C(s)= C(金剛石，金剛石，【課堂練習(xí)】：【課堂練習(xí)】：第18頁/共20頁2. 2.某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液、液態(tài)態(tài)H H2 2O.O.已知：已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g