第1節(jié)_化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)1.ppt

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(shí)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(gè)化學(xué)量來(lái)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(gè)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(cè)量這些熱量？,6、通過(guò)理論方法如何計(jì)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(gè)過(guò)程：斷裂舊鍵和形成新鍵，前者吸收能量，后者放出能量，這兩個(gè)過(guò)程的能量不同，所以有

2、能量變化，整個(gè)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個(gè)過(guò)程能量的相對(duì)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+CO2 2NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O （s）BaCl2+2NH3 +10H2O C(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO,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

3、符號(hào)是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？,4、如何獲得一個(gè)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(shí)，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(hào)：用Q表示 Q0，表示吸熱； 3、單位：J/mol或kJ/mol,如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？,如何求算一個(gè)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(shí)，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

4、度， 單位為k，T(k)=t(0c)+273.15,中和熱,在稀溶液中,酸和堿反應(yīng)生成1摩爾水放出的熱量.,簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖,1、儀器：,2、藥品：,量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、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(dòng)探究,測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,3、測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T1 2、向250 mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100

5、mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。 3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，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(jì)的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。,各組按要求實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算各反應(yīng)的反應(yīng)熱,實(shí)驗(yàn)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(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如下圖所示。,中和熱的測(cè)定,大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，

6、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(shí)驗(yàn)過(guò)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(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。,2.用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。,溫度計(jì)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?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)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(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。,

7、3.用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。,.酸、堿混合時(shí)，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?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。,4.把溫度計(jì)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(dòng)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(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaOH過(guò)量？若用HCl過(guò)量行嗎？,在測(cè)定過(guò)程中應(yīng)注意什么問(wèn)題,(1)用保溫性能好的

8、儀器測(cè)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(jì)，讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點(diǎn)后二位。同時(shí)應(yīng)注意水銀球部位要完全浸沒(méi)在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測(cè)的精度。 (5)記錄最高溫度。,議一議你所測(cè)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。,可能的原因有： 1.量取溶液的體積有誤差（測(cè)量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50 mL或小于50 mL都會(huì)造成誤差） 2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。 3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。 4.混合

9、酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。 5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。 6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。,反應(yīng)熱測(cè)定的誤差分析,討論下列問(wèn)題,1.本實(shí)驗(yàn)中若把50 mL 0.50 mol/L的鹽酸改為50 mL 0.50 mol/L醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)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(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？,答案：1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測(cè)得結(jié)果偏小。 2.否。因

10、中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)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(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)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(wú)影響”）。 （4）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL

11、0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)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(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) ；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）,環(huán)形玻璃攪拌棒,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失,偏小,不相等,相等,因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A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(wú)關(guān),偏小,偏小,為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)定過(guò)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(guò)量。 (2)為了使測(cè)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(jì)。 (4)記錄最高溫度。 (5)進(jìn)行反應(yīng)