化学反应的热效应鲁科版选修4 (1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章化学反应与能量转化,第,1,节化学反应的热效应,联想,质疑,化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考,:,1,、化学反应中为什么有能量变化,?,3,、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用,.,化学反应中,释放与吸收,能量与我们生活息息相关，这就需要一个,化学量,来定量描述研究反应热,2,、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？,4,、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？,5,、用什么方法可以准确地测量这些热量？,6,、通过理论方法如何计算这些热量？,为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。,一、反应热的涵义,1,、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。,2,、符号：用,Q,表示,Q,0,，表示吸热；,3,、单位：,J/mol,或,kJ/mol,如何获得一个反应的反应热呢？,如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？,Q=-C(T,2,-T,1,),-C,0,m(T,2,-T,1,),C,热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高,1K,所吸收的热量，称为该物质的热容；,C,0,比热容，单位质量物质的,热容；简称比热；,T,热力学温度，也叫开尔文温度，,单位为,k,，,T(k)=t(,0,c)+273.15,中和热,在稀溶液中,强酸和,强碱发生中和反应,生成,1,摩尔水放出的,热量,.,不同反 应物的中和热大致相同，约为,57.3KJ/mol,简易,量热计,示意图,1,、仪器：,2,、药品：,量热计、量筒（,100ml,）、温度计、烧杯（,250ml,）,1.0mol/L,的盐酸,1.0mol/L,的,NaOH,溶液,1.0mol/L,的盐酸,1.0mol/L,的,KOH,溶液,1.0mol/L,的硝酸,1.0mol/L,的,NaOH,溶液,活动,探究,测定中和反应的反应热,3,、测定中和反应的反应热,1,、向量热计内筒中加入,1.0mol/L,的盐酸,100mL,，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度,T1,2,、向,250 mL,烧杯中加入,1.0mol/L,的,NaOH,溶液,100mL,，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。,3,、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度,T2,。,4,、假设溶液的比热,等于,水的比热并,忽略量热计的热容,，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的,反应热。,各组按要求实验记录数据,计算各反应的反应热,试验组,实 验,溶液初始温度,T,1,溶液最高温度,T,2,反应热,1,NaOH,溶液与盐酸,2,KOH,溶液与盐酸,3,NaOH,溶液与硝酸,实验步骤,1.,在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。,中和热的测定,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,2.,用一个量筒最取,50 mL 0.50 mol/L,盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。,然后把温度计上的酸用水冲洗干净,。,温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,3.,用另一个量筒量取,50 mL 0.55 mol/L NaOH,溶液，并用温度计测量,NaOH,溶液的温度，记入下表。,.,酸、碱混合时，为何要把量筒中的,NaOH,溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,.,因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,4.,把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并,把量筒中的,NaOH,溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）,。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,实验中所用,HCl,和,NaOH,的物质的量比为何不是,11,而是,NaOH,过量？若用,HCl,过量行,吗？,确保盐酸或氢氧化钠被完全中和。,在测定过程中应注意什么,问题,(1),用保温性能好的仪器测量。,(2),混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。,(3),所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。,(4),宜用有,0.1,分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。,(5),记录最高温度。,议一议,你所测得的数据是否为,57.3 kJ/mol,，若不是，分析产生误差的原因。,可能的原因有：,1.,量取溶液的体积有误差（测量结果是按,50 mL,的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于,50 mL,或小于,50 mL,都会造成误差）,2.,温度计的读数有误。,3.,实验过程中有液体洒在外面。,4.,混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。,5.,隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。,6.,测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,反应热测定的误差分析,讨论下列问题,1.,本实验中若把,50 mL 0.50 mol/L,的盐酸改为,50 mL 0.50 mol/L,醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？,2.,若改用,100 mL 0.50 mol/L,的盐酸和,100 mL 0.55 mol/L,的,NaOH,溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？,答案：,1.,会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。,2.,否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成,1 mol H2O,时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,练习,50 mL 0.50 mol/L,盐酸与,50 mL 0.55 mol/L NaOH,溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：,（,1,）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是,。,（,2,）烧杯间填满碎纸条的作用是,。,（,3,）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值,（填“偏大”“偏小”“无影响”）。,（,4,）实验中改用,60 mL 0.50 mol/L,盐酸跟,50 mL 0.55 mol/L NaOH,溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量,（填“相等”“不相等”），所求中和热,（填“相等”“不相等”），简述理由：,。,（,5,）用相同浓度和体积的氨水代替,NaOH,溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会,；用,50 mL 0.50mol/L NaOH,溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会,。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,偏小,不等,相等,因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成,1 mol H2O,所放出的能量，与酸碱的用量无关,偏小,偏小,为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？,(1),为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略 稍过量。,(2),为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。,(3),宜使用有,0.1,刻度的温度计。,(4),记录最高温度,。,(5),进行反应热的计算式进行了以下处理：,a,、,忽略量热记的热容；,b,、,认为稀溶液与水的比热相同；,c,、,认为热容不随温度的变化而变化。,一、化学反应的热效应,（一）反应热,1,、概念：一定温度,释放或吸收,吸热,2,、表示,Q,放热,3,、获取反应热数据的方法,理论计算,实验测定,（二）反应热的实验测定,1,、原理,Q=C(T,2,T,1,),=cm(T,2,T,1,),2,、实验,课堂小结,热化学,下列说法正确的是,(),A,、物质发生反应时放出的热量来源于,对反应的加热,B,、化学反应除了生成新物质外，还发,生能量变化。,C,、化学反应中放出的热才是反应热,D,、需要加热方能发生的反应一定是吸,热反应,B,练习：,