化學(xué)：1.1《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》課件魯科版選修4

1、第一章化學(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)聯(lián)想質(zhì)疑化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識思考:1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化?3、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用. 化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？4、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？6、通過理論方法如何計算這些熱量？所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大部分都是熱量的變化化學(xué)反應(yīng)包括兩個過程：打斷舊鍵和形成新鍵，前者吸收能量，后者放出能量，這兩個過程的能量不同，所以有能量變化，整個反應(yīng)放熱

2、還是吸熱取決于兩個過程能量的相對大小。常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸堿中和反應(yīng)。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃燒反應(yīng)。如C、CO、C2H5OH等的燃燒多數(shù)化合反應(yīng)。如Na2O+H2O 2NaOH，SO3+H2O=H2SO4常見的吸熱反應(yīng)多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O （s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C 2CO高溫高溫高溫一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1、什么是反應(yīng)熱? 2、反應(yīng)熱的符號是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱

3、？4、如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 3、反應(yīng)熱的單位是什么為了更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。一、反應(yīng)熱的涵義1、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)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)。2、符號：用Q表示 Q0，表示吸熱；3、單位：J/mol或kJ/mol如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 如何求算一個體系放出或吸收的熱量呢？Q= - C(T2 -T1)- C0m(T2-T1)C熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度， 單位為k，T(k)=t(0c)+273.15中和熱

4、在稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1摩爾水放出的熱量.簡易量熱計示意圖1、儀器：2、藥品：量熱計、量筒（100ml）、溫度計、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸 1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的鹽酸 1.0mol/L的KOH溶液1.0mol/L的硝酸 1.0mol/L的NaOH溶液活動探究測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱3、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1、向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向250 mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中

5、，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。各組按要求實驗記錄數(shù)據(jù)計算各反應(yīng)的反應(yīng)熱 試驗組 實 驗溶液初始溫度T1溶液最高溫度T2反應(yīng)熱1NaOH溶液與鹽酸2KOH溶液與鹽酸3NaOH溶液與硝酸實驗步驟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，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用

6、是什么？對此裝置，你有何更好的建議？答案：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；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。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)確。2.用一個量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。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？ 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

7、結(jié)果誤差。3.用另一個量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時，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？.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。4.把溫度計和環(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）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？在測定過程中應(yīng)注意什么問題(1)用保溫性能好的儀

8、器測量。 (2)混合好后，迅速蓋好裝置蓋子，減少熱量的損失。 (3)所用藥品濃度的配制須準(zhǔn)確,用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的溫度計，讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點后二位。同時應(yīng)注意水銀球部位要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。(5)記錄最高溫度。 議一議你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJ/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)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

9、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。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。 反應(yīng)熱測定的誤差分析討論下列問題 1.本實驗中若把50 mL 0.50 mol/L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？為什么？2.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）？答案：1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)

10、生成1 mol H2O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)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）。練習(xí)50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填“偏大”“偏小”“無影響”）。（4）實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行

11、反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填“相等”“不相等”），所求中和熱 （填“相等”“不相等”），簡述理由： 。（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會 ；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會 。（均填“偏大”“偏小”“無影響”）環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小不等相等 因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O所放出的能量，與酸堿的用量無關(guān)偏小偏小 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？ (1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略 稍過量。 (2)為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。 (3)宜使用有0.1刻度的溫度計。(4)記錄最高溫度。(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理： a、忽略量熱記的熱容； b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同； c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（一）反應(yīng)熱1、概念：一定溫度 釋放或吸收 吸熱2、表示 Q 放熱3、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法 理論計算 實驗測定（