高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱課件

1、第第1 1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(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 1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化? ?3 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、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)中化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個(gè)需要一個(gè)化學(xué)量化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱來定量描述研究反應(yīng)熱2 2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？4 4、如何定量描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？、如何定量描述一個(gè)

2、化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？5 5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測(cè)量這些熱量？、用什么方法可以準(zhǔn)確地測(cè)量這些熱量？6 6、通過理論方法如何計(jì)算這些熱量？、通過理論方法如何計(jì)算這些熱量？ 所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大部分都是部分都是熱量熱量的變化的變化 化學(xué)反應(yīng)包括兩個(gè)過程：化學(xué)反應(yīng)包括兩個(gè)過程：打斷舊鍵打斷舊鍵和和形成形成新鍵新鍵，前者，前者吸收吸收能量，后者能量，后者放出放出能量，這能量，這兩個(gè)過程的能量不同，所以有能量變化，兩個(gè)過程的能量不同，所以有能量變化，整個(gè)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個(gè)過程能整個(gè)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個(gè)過程能量的相對(duì)大小。量的相對(duì)大小

3、。常見的放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如2Al+6HCl2Al+6HCl2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 2酸堿中和反應(yīng)。如酸堿中和反應(yīng)。如2KOH+H2KOH+H2 2SOSO4 4K K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O 燃燒反應(yīng)。如燃燒反應(yīng)。如C C、COCO、C C2 2H H5 5OHOH等的燃燒等的燃燒多數(shù)化合反應(yīng)。如多數(shù)化合反應(yīng)。如NaNa2 2O+HO+H2 2O O 2NaOH2NaOH，SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4常見的吸熱反應(yīng)常見的吸熱反

4、應(yīng)多數(shù)分解反應(yīng)，如多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 22NH2NH4 4ClCl（s s）+Ba(OH)+Ba(OH)2 28H8H2 2O O （s s）BaClBaCl2 2+2NH+2NH3 3 +10H +10H2 2O OC(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO+HO(g) CO+H2 2COCO2 2+C 2CO+C 2CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1 1、什么是反應(yīng)熱、什么是反應(yīng)熱? ? 2 2、反應(yīng)熱的符號(hào)是什么？、反應(yīng)熱的符號(hào)是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？4 4、如何獲得一個(gè)反

5、應(yīng)的反應(yīng)熱呢？、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 3 3、反應(yīng)熱的單位是什么、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。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)熱的涵義一、反應(yīng)熱的涵義1 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、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)。下的熱效應(yīng)。2 2、符號(hào)：用、符號(hào)：用Q Q表示表示 Q Q0 0，表示吸熱；，表示吸熱；3 3、單位：、單位：J/molJ/mol或或kJ/molkJ/mol如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？如何獲得一

6、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？如何求算一個(gè)體系放出或吸收的熱量呢？Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )CC熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí)，溫度每熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí)，溫度每升高升高1K1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C C0 0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；TT熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度， 單位為單位為k k，T(k)=t(T(k)=t(0 0c)+273.15c)+273.15中和熱 在

7、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.簡易簡易量熱計(jì)量熱計(jì)示意圖示意圖1、儀器：、儀器：2、藥品：、藥品：量熱計(jì)、量筒（量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、燒杯（）、溫度計(jì)、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液活動(dòng)活動(dòng)探究探究測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測(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、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、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸的鹽酸100mL，蓋上，蓋上杯蓋，插

8、入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向、向250 mL燒杯中加入燒杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。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、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、假設(shè)溶液的比熱等于等于水的比熱并水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱容忽略量熱計(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。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

9、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 試試驗(yàn)驗(yàn)組組 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)溶液初溶液初始溫度始溫度T T1 1溶液最高溶液最高溫度溫度T T2 2反應(yīng)熱反應(yīng)熱1 1NaOHNaOH溶液與鹽酸溶液與鹽酸2 2KOHKOH溶液與鹽酸溶液與鹽酸3 3NaOHNaOH溶液與硝酸溶液與硝酸實(shí)驗(yàn)步驟實(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，如下圖所示。中和熱的測(cè)定中和熱的測(cè)定大、小燒杯放置時(shí)，為大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填何

10、要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好對(duì)此裝置，你有何更好的建議？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。2.2.用一個(gè)量筒最取用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，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。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)上然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈的酸用水沖洗干凈。溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗

11、干凈？沖洗后的溶液能否倒入溫度計(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？小燒杯？為什么？ 因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測(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。3.3.用另一個(gè)量筒量取用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量用溫度計(jì)測(cè)量NaOHNaOH溶液的溫度，記入下表。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)

12、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。量損失而使誤差增大。4.4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把把量筒中的量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）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。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。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過量？若用HC

13、l過量行嗎？在測(cè)定過程中應(yīng)注意什么問題在測(cè)定過程中應(yīng)注意什么問題(1)用保溫性能好的儀器測(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。 議一議議一議你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因。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(cè)量結(jié)果是按

14、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)過程中有液體灑在外面。4.混合酸、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)定的誤差分析反應(yīng)熱測(cè)定的誤差分析討論下列問題討論下列問題 1. 1.本實(shí)驗(yàn)中若把本實(shí)驗(yàn)中若把50 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L的鹽酸改為的鹽酸改為50 mL 50 mL 0.50 mol/L0.50 mol/L醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么

15、？醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？2.2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L100 mL 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果溶液，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（假定各步操作沒有失誤）？的二倍（假定各步操作沒有失誤）？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

16、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/L50 mL 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1 1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是是 。（2 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 3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱

17、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”“”“無影響無影響”）。）。（4 4）實(shí)驗(yàn)中改用）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L 50 mL 0.55 mol/L NaOHNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和熱），所求中和熱 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），簡述理由：），簡述理由： 。（5 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NaO

18、HNaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH50 mL 0.50mol/L NaOH溶溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)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。（均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無影響無影響”）環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏小不等相等 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，與酸堿的用量無關(guān)偏小偏小 為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)定為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)定過程中應(yīng)注意什么？過程中應(yīng)注意什么？ (1)(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略 稍過量。稍過量。 (2)(2)為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的