高二化学化学反应的反应热.ppt

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1、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?,所有的化学反应都有能量的变化,其中大部分都是热量的变化化学反应包括两个过程:打断旧键和形成新键,前者吸收能量,后者放出能量,这两个过程的能量不同,所以有能

2、量变化,整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。,常见的放热反应和吸热反应,常见的放热反应,活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧多数化合反应。如Na2O+H2O 2NaOH,SO3+H2O=H2SO4,常见的吸热反应,多数分解反应,如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)BaCl2+2NH3+10H2OC(s)+H2O(g)CO+H2CO2+C 2CO,一、化学反应的反应热,1、什么是反应热?,2、反应热的符号是什么?怎样表

3、示反应吸、放热?,4、如何获得一个反应的反应热呢?,3、反应热的单位是什么,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 Q0,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(T2-T1)-C0m(T2-T1)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;C0比热容,单位质量物质的热容;T热力学温度,也叫开尔文温度,单位为k,T(k)=t(0c)+273

4、.15,中和热,在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1摩尔水放出的热量.,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T12、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。

5、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,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

6、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/

7、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?,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

8、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

9、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

10、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

11、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。,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:,

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