2017-2018學年高中化學蘇教版選修4 專題1第一單元第3課時 反應熱的測量與計算 課件

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1、第第3課時反應熱的測量與計算課時反應熱的測量與計算專題專題1化學反應與能量變化化學反應與能量變化1掌握中和熱的測量及計算方法。掌握中和熱的測量及計算方法。2.理解蓋斯定律的含義理解蓋斯定律的含義,能利用蓋斯定律進行反應熱的計算。能利用蓋斯定律進行反應熱的計算。1寫出等濃度、等體積的稀鹽酸與稀寫出等濃度、等體積的稀鹽酸與稀NaOH溶液反應的離子溶液反應的離子方程式：方程式：_，此反應過程中，此反應過程中，_熱量。熱量。放出放出放熱放熱H04一、反應熱的測量一、反應熱的測量1原理原理中和反應的反應熱中和反應的反應熱Hcmt。(1)c：反應溶液的比熱容，指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高：反應溶液的比熱容

2、，指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高_所吸收的熱量。所吸收的熱量。(2)t：反應后與反應前的：反應后與反應前的_。1 溫度差溫度差2儀器儀器量熱計量熱計二、蓋斯定律二、蓋斯定律1內(nèi)容內(nèi)容化學反應的焓變只與反應的化學反應的焓變只與反應的_有關(guān)，與反應的途有關(guān)，與反應的途徑無關(guān)。一個化學反應無論是一步完成還是分幾步完成，其徑無關(guān)。一個化學反應無論是一步完成還是分幾步完成，其總的總的_是完全相同的。如圖所示：是完全相同的。如圖所示：H _ 或或H _ 。始態(tài)和終態(tài)始態(tài)和終態(tài)熱效應熱效應H1H2H3H4H52科學意義科學意義對于無法或較難通過實驗測得反應焓變的反應，可應用蓋斯對于無法或較難通過實驗測得反應焓

3、變的反應，可應用蓋斯定律計算求得。定律計算求得。3應用應用若一個化學方程式可由幾個化學方程式相加減而得到若一個化學方程式可由幾個化學方程式相加減而得到,則該化則該化學反應的焓變也可由這幾個化學反應的焓變相加減而得到。學反應的焓變也可由這幾個化學反應的焓變相加減而得到。1.實驗室進行中和熱的測定的實驗裝置如圖所示，下列所用實驗室進行中和熱的測定的實驗裝置如圖所示，下列所用的儀器和試劑正確的一組是的儀器和試劑正確的一組是()中和熱的測定中和熱的測定A0.50 molL1鹽酸、鹽酸、0.50 molL1 NaOH溶液、溶液、100 mL量量筒筒1個個B0.50 molL1鹽酸、鹽酸、0.50 mol

4、L1 NaOH溶液、溶液、100 mL量量筒筒2個個C0.50 molL1鹽酸、鹽酸、0.55 molL1 NaOH溶液、溶液、50 mL量筒量筒1個個D0.50 molL1鹽酸、鹽酸、0.55 molL1 NaOH溶液、溶液、50 mL量筒量筒2個個解析：選解析：選 D。中和熱的測定實驗中。中和熱的測定實驗中，要使堿稍過量要使堿稍過量，以便以便H反應完全；量筒要反應完全；量筒要2個個，分別量取酸液和堿液。分別量取酸液和堿液。感悟?qū)б形驅(qū)б?判斷下列說法是否正確：判斷下列說法是否正確：(1)酸與堿反應過程中放出的熱量是中和熱。酸與堿反應過程中放出的熱量是中和熱。( )(2)測定中和熱時，只要

5、選擇強酸、強堿的稀溶液，即可確保測定中和熱時，只要選擇強酸、強堿的稀溶液，即可確保實驗成功。實驗成功。( )(3)測定中和熱時，堿稍過量的原因是使酸完全反應。測定中和熱時，堿稍過量的原因是使酸完全反應。( )中和熱及其實驗測定中和熱及其實驗測定2中和熱測定實驗中的三個關(guān)鍵問題中和熱測定實驗中的三個關(guān)鍵問題(1)保溫保溫用大小兩只燒杯代替簡易裝置測中和熱時，要求小燒杯與大用大小兩只燒杯代替簡易裝置測中和熱時，要求小燒杯與大燒杯之間填滿碎泡沫塑料，小燒杯杯口與大燒杯杯口要相平燒杯之間填滿碎泡沫塑料，小燒杯杯口與大燒杯杯口要相平,大燒杯杯口的泡沫塑料板或硬紙板要蓋嚴，蓋板上的兩孔正大燒杯杯口的泡沫塑

6、料板或硬紙板要蓋嚴，蓋板上的兩孔正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。倒入好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。倒入NaOH溶液要迅速溶液要迅速,盡可能減少實驗過程中熱量的散失。盡可能減少實驗過程中熱量的散失。(2)準確準確配制的鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度要準確。配制的鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度要準確。NaOH溶液最好溶液最好是新制的，因久置的是新制的，因久置的NaOH溶液可能變質(zhì)，導致測定的中和溶液可能變質(zhì)，導致測定的中和熱有誤差。量取溶液的體積要準確。反應前的溫度和反應后熱有誤差。量取溶液的體積要準確。反應前的溫度和反應后的最高溫度讀數(shù)要準確。的最高溫度讀數(shù)要準確。(3)誤差分析誤差分析本實驗產(chǎn)生誤差的

7、可能原因有：本實驗產(chǎn)生誤差的可能原因有：量取溶液的體積不準確。量取溶液的體積不準確。溫度計的讀數(shù)有誤。溫度計的讀數(shù)有誤。實驗過程中有液體濺在外面。實驗過程中有液體濺在外面。混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差?；旌纤?、堿溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差。隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。測過鹽酸后的溫度計未用水清洗便立即去測堿的溫度，致測過鹽酸后的溫度計未用水清洗便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。使熱量損失而引起誤差。溶液濃度不準確。溶液濃度不準確。沒有做重復實驗，求平均值。沒有做重復實驗，求平均值。 50 mL 0

8、.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應中和反應,通過測定反應過程中所放出的熱通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：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燒杯間填滿碎紙條的作用是_。環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中熱量的損失減少實驗過程中熱量的損失(3)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(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

9、”或或“無影響無影響”)。(4)實驗中改用實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所求中和熱的值溶液進行反應，與上述實驗相比，所求中和熱的值_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)，簡述理由：，簡述理由：_。偏小偏小相等相等因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O(l)所放所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)，有一者稍過量即可出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)，有一者稍過量即可解析解析(1)據(jù)中和熱測定中簡易量熱計構(gòu)造可知據(jù)中和熱測定中簡易量熱計構(gòu)造可知，還缺少環(huán)還缺少環(huán)

10、形玻璃攪拌棒。形玻璃攪拌棒。(2)碎紙條的作用是減少實驗過程中熱量的損失碎紙條的作用是減少實驗過程中熱量的損失，使實驗測定使實驗測定的中和熱誤差更小。的中和熱誤差更小。(3)大燒杯上無硬紙板大燒杯上無硬紙板，在實驗過程中就會有熱量損失在實驗過程中就會有熱量損失，從而從而使溫度計測得的溫度偏低使溫度計測得的溫度偏低，使中和熱數(shù)值偏小。使中和熱數(shù)值偏小。(4)原溶液中原溶液中NaOH和和HCl生成的生成的H2O的物質(zhì)的量：的物質(zhì)的量：0.050 L0.50 mol/L0.025 mol，現(xiàn)溶液中和完全后生成現(xiàn)溶液中和完全后生成H2O的物的物質(zhì)的量：質(zhì)的量：0.050 L0.55 mol/L0.02

11、7 5 mol。后者生成的水多。后者生成的水多了了，因而放出的熱量也增多了因而放出的熱量也增多了，但所測定中和熱是相同的但所測定中和熱是相同的，因為中和熱是指生成因為中和熱是指生成1 mol H2O時所放出的熱量時所放出的熱量，與生成水的與生成水的多少無關(guān)。多少無關(guān)。上述實驗中若用相同濃度和體積的氨水代替上述實驗中若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行溶液進行實驗，測得的中和熱數(shù)值會實驗，測得的中和熱數(shù)值會_；若用；若用50 mL 0.5 mol/L的的NaOH溶液進行實驗，測得的中和熱的數(shù)值會溶液進行實驗，測得的中和熱的數(shù)值會_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“無影響無影響”)。解

12、析：若用氨水代替解析：若用氨水代替NaOH溶液溶液，NH3H2O的電離會吸收部的電離會吸收部分熱量分熱量，使測得的中和熱的數(shù)值偏??；若用使測得的中和熱的數(shù)值偏小；若用50 mL 0.5 mol/L的的NaOH溶液進行實驗溶液進行實驗，可能會導致鹽酸未完全反應可能會導致鹽酸未完全反應，故測故測得的中和熱數(shù)值偏小。得的中和熱數(shù)值偏小。偏小偏小偏小偏小運用蓋斯定律解題的常用方法運用蓋斯定律解題的常用方法D1熱化學方程式的疊加法熱化學方程式的疊加法熱化學方程式與數(shù)學上的方程式相似，可以移項并同時改變熱化學方程式與數(shù)學上的方程式相似，可以移項并同時改變正負號，各項的化學計量數(shù)包括正負號，各項的化學計量數(shù)

13、包括H的數(shù)值可以同時擴大或的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)；幾個熱化學方程式可以疊加或相減，對應縮小相同的倍數(shù)；幾個熱化學方程式可以疊加或相減，對應的反應熱進行相應的運算得到一個新的熱化學方程式。的反應熱進行相應的運算得到一個新的熱化學方程式。(1)反應熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比，因此熱化學方反應熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比，因此熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)改變時，其反應熱數(shù)值需同時做程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)改變時，其反應熱數(shù)值需同時做相同倍數(shù)的改變。相同倍數(shù)的改變。(2)熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)相加減，反應熱也隨之熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)相加減，反應熱也隨之相加減

14、。相加減。(3)正、逆反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。正、逆反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。2虛擬路徑法虛擬路徑法此法可以求算無法測量的反應的反應熱，如在理論上計算石此法可以求算無法測量的反應的反應熱，如在理論上計算石墨生成墨生成CO時的熱效應，可以設計如下路線：時的熱效應，可以設計如下路線：解析解析方法一：因為反應式方法一：因為反應式和和之間有以下關(guān)系：之間有以下關(guān)系：2。所以所以H4H22H3H1393.52(285.8)(890.3)74.8(kJmol1)方法二：也可以設計一個途徑方法二：也可以設計一個途徑，使反應物經(jīng)過一些中間步驟，使反應物經(jīng)過一些中間步驟最后回到產(chǎn)物：最后回到產(chǎn)物：

15、可見可見，H4H22H3H174.8 kJmol1。答案答案H474.8 kJmol1名師指津名師指津應用蓋斯定律進行簡單計算時應用蓋斯定律進行簡單計算時，關(guān)鍵在于設計關(guān)鍵在于設計反應過程反應過程，同時要注意：同時要注意：(1)當熱化學方程式乘以或除以某數(shù)時當熱化學方程式乘以或除以某數(shù)時，H也相應乘以或除也相應乘以或除以某數(shù)。以某數(shù)。(2)當熱化學方程式進行加減運算時當熱化學方程式進行加減運算時，H也同樣要進行加減也同樣要進行加減運算運算，且要帶且要帶“”或或“”符號符號，即把即把H看做一個整體進看做一個整體進行運算。行運算。(3)通過蓋斯定律計算比較反應熱的大小時通過蓋斯定律計算比較反應熱的

16、大小時，同樣要把同樣要把H看做看做一個整體。一個整體。(4)在設計的反應過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的在設計的反應過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的狀態(tài)由物質(zhì)的狀態(tài)由“固固液液氣氣”變化時變化時，會吸熱；會吸熱；反之會放熱。反之會放熱。(5)當設計的反應逆向進行時當設計的反應逆向進行時，其反應熱與正向的反應熱數(shù)值其反應熱與正向的反應熱數(shù)值相等相等，符號相反。符號相反。1對中和熱概念把握不準確，關(guān)鍵從對中和熱概念把握不準確，關(guān)鍵從“強酸、強堿強酸、強堿”，“稀稀溶液溶液”及及“1 mol H2O”三點去把握。三點去把握。2利用蓋斯定律解題時注意熱化學方程式中各物質(zhì)的狀態(tài)。利用蓋斯定律解題時注意熱化學方程式中各物質(zhì)的狀態(tài)。3運用蓋斯定律求化學反應的反應熱時，常將多個反應變式運用蓋斯定律求化學反應的反應熱時，常將多個反應變式加減，變式時常涉及熱化學方程式化學計量數(shù)的擴大或縮小加減，變式時常涉及熱化學方程式化學計量數(shù)的擴大或縮小,易忽視易忽視H數(shù)值作同等倍數(shù)的改變。另外，數(shù)值作同等倍數(shù)的改變。另外，H帶帶“、”號進行加減。號進行加減。本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放