2019年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1.2 熱化學(xué)方程式 中和熱的測定課件 新人教版選修4.ppt

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第2課時(shí)熱化學(xué)方程式中和熱的測定 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 能說出熱化學(xué)方程式的含義并能正確書寫熱化學(xué)方程式 2 通過中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定 初步了解測定化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)方法 3 能正確分析測定反應(yīng)熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因 并能采取適當(dāng)措施減小誤差 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 一 熱化學(xué)方程式1 定義表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 3 書寫原則 1 熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量 不表示分子個(gè)數(shù) 可以用整數(shù)也可以用分?jǐn)?shù) 2 必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) H的 和單位 3 對于相同反應(yīng) H的數(shù)值必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)對應(yīng) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 同一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 是否只有一種形式的熱化學(xué)方程式 提示 熱化學(xué)方程式表示參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系 而 H的值與參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān) 故熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí) H也不同 一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 可有多種形式的熱化學(xué)方程式 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 二 中和熱的測定 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱 體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)用品 儀器 大燒杯 500mL 小燒杯 100mL 環(huán)形玻璃攪拌棒 量筒 50mL 兩個(gè) 溫度計(jì) 泡沫塑料或紙條 泡沫塑料板或硬紙板 中心有兩個(gè)小孔 藥品 鹽酸 0 50mol L 1 氫氧化鈉溶液 0 55mol L 1 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)時(shí) 先測出鹽酸和氫氧化鈉溶液的起始溫度 求其平均溫度t1 兩溶液混合充分反應(yīng)后 讀取混合液溫度t2 為了使計(jì)算簡便 可以近似地認(rèn)為 1 50mL0 50mol L 1鹽酸和50mL0 55mol L 1氫氧化鈉溶液的密度都是1g cm 3 則 鹽酸質(zhì)量m1 50g 氫氧化鈉溶液質(zhì)量m2 50g 近似認(rèn)為混合溶液的比熱容c 4 18J g 1 所以中和反應(yīng)放出的熱量是 Q m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kJ 2 又因50mL0 50mol L 1鹽酸中含有0 025mol的H 與0 025molOH 發(fā)生中和反應(yīng) 生成0 025mol的水 放出熱量為QkJ 所以 知識梳理 典例透析 一 二 一 熱化學(xué)方程式的書寫及注意事項(xiàng)1 書寫 三 步驟一寫 寫出配平的化學(xué)方程式 二注 注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 三寫 寫出 H的數(shù)值 單位及符號 知識梳理 典例透析 一 二 2 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) g l s 不用標(biāo) 或 水溶液用aq表示 2 注意注明必要的反應(yīng)條件 焓變與溫度和壓強(qiáng)等測定條件有關(guān) 所以書寫時(shí)必須在 H后指明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 298K 101kPa時(shí) 可不注明 3 注意明確化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義 化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量 不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù) 因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù) 知識梳理 典例透析 一 二 4 注意 H的單位及符號 H的單位是J mol 1或kJ mol 1 H只能寫在化學(xué)方程式的右邊 表示正向反應(yīng)的焓變 H0則表示為吸熱反應(yīng) 5 注意同一反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)與 H數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系 化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍 則 H的數(shù)值也加倍 若反應(yīng)逆向進(jìn)行 則 H改變符號 但絕對值不變 特別提示熱化學(xué)方程式書寫中的常見錯(cuò)誤 物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注錯(cuò)誤 H的正負(fù)及單位書寫錯(cuò)誤 熱量數(shù)值與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不對應(yīng)等 知識梳理 典例透析 一 二 二 中和熱的測定1 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示的簡易裝置可用來測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱 知識梳理 典例透析 一 二 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 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 然后再在大 小燒杯之間填滿碎泡沫塑料 或紙條 達(dá)到保溫隔熱 減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的 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 知識梳理 典例透析 一 二 注意 1 環(huán)形玻璃攪拌棒的作用 勻速攪拌 使溶液混合均勻 實(shí)驗(yàn)中不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒 因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱 使熱量損失較大 2 泡沫塑料板 或碎紙條 碎泡沫塑料 的作用 保溫隔熱 減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失 3 不能用同一個(gè)量筒測量鹽酸和NaOH溶液的體積 因?yàn)榱客矁?nèi)的酸會與堿發(fā)生反應(yīng)而使熱量散失 4 酸 堿混合時(shí) 要把燒杯中的NaOH溶液快速倒入量熱計(jì)中而不能緩緩倒入 若動作遲緩 將會使熱量損失而使誤差增大 知識梳理 典例透析 一 二 2 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因 1 量取溶液的體積有誤差 測量結(jié)果是按50mL的酸 堿進(jìn)行計(jì)算 若實(shí)際量取時(shí) 多于50mL或少于50mL都會造成誤差 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 測酸后的溫度計(jì)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 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論所測得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同 知識梳理 典例透析 一 二 4 實(shí)驗(yàn)分析溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H OH H2O 由于三次實(shí)驗(yàn)中所用溶液的體積相同 溶液中H 和OH 的濃度相同 因此三次反應(yīng)的反應(yīng)熱也是相同的 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 熱化學(xué)方程式的正誤判斷 例題1 由氫氣與氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放出241 8kJ的熱量 1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2 45kJ的熱量 則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 解析 放熱反應(yīng) H為 C D錯(cuò)誤 1mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為相同條件下的1mol液態(tài)水時(shí)要放出44 1kJ的熱量 可求出 H為 285 9kJ mol 1 B錯(cuò)誤 故選A項(xiàng) 答案 A 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 點(diǎn)撥判斷熱化學(xué)方程式正誤的 三看 一看 H的符號是否正確 根據(jù)反應(yīng)是放熱還是吸熱 二看 物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確 根據(jù)題中表述 三看 H的數(shù)值是否正確 根據(jù)反應(yīng)熱與化學(xué)計(jì)量數(shù)的對應(yīng)關(guān)系 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 熱化學(xué)方程式的應(yīng)用 例題2 在一定條件下 氫氣和丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為 5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ 則氫氣和丙烷的體積比為 A 1 3B 3 1C 1 4D 1 1 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 答案 B 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 與中和熱有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 例題3 2017陜西咸陽期末 下列關(guān)于中和熱測定的實(shí)驗(yàn)描述正確的是 A 需要用到的儀器是酒精燈 燒杯 溫度計(jì) 量筒 環(huán)形玻璃攪拌棒B 中和熱測定實(shí)驗(yàn)中可以使用所有的酸和堿C 環(huán)形玻璃攪拌棒的攪拌方式是上下攪動D 實(shí)驗(yàn)所取NaOH物質(zhì)的量稍大于HCl 會導(dǎo)致中和熱的數(shù)值偏高 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 解析 中和熱測定中不需要加熱 則不會使用酒精燈 故A錯(cuò)誤 中和熱測定中 通常用稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液 不是所有的酸和堿 故B錯(cuò)誤 在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中 環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪拌 使溶液混合均勻 故C正確 中和熱測定中 為了減小誤差 使酸中氫離子完全反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)所取NaOH物質(zhì)的量稍大于HCl 該措施不會導(dǎo)致中和熱的數(shù)值偏高 故D錯(cuò)誤 答案 C點(diǎn)撥本題考查了中和熱的測定 題目難度不大 明確中和熱測定原理為解答關(guān)鍵 注意掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟 使用儀器及誤差分析方法 試題培養(yǎng)了分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 例題4 50mL0 50mol L 1鹽酸與50mL0 55mol L 1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng) 通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱 回答下列問題 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 1 燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 2 大燒杯上如不蓋硬紙板 求得的中和熱數(shù)值 填 偏大 偏小 或 無影響 3 實(shí)驗(yàn)中改用60mL0 50mol L 1鹽酸與50mL0 55mol L 1NaOH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 或 不相等 所求中和熱 填 相等 或 不相等 簡述理由 4 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) 測得的中和熱的數(shù)值會 填 偏大 偏小 或 無影響 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 解析 1 碎泡沫塑料的作用為減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失 2 不蓋硬紙板會損失部分熱量 故所測結(jié)果偏小 3 由中和熱概念可知 中和熱是以生成1mol水為標(biāo)準(zhǔn)的 而與酸堿的用量無關(guān) 4 由于弱酸弱堿的中和反應(yīng)放出熱量的同時(shí) 還有弱酸弱堿的電離吸熱 所以用氨水代替NaOH溶液反應(yīng)測得的中和熱數(shù)值偏小 答案 1 減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失 2 偏小 3 不相等相等因?yàn)橹泻蜔崾侵冈谙∪芤褐兴崤c堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量 與酸和堿的用量無關(guān) 4 偏小 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 點(diǎn)撥解答本題的關(guān)鍵是首先要明確實(shí)驗(yàn)的原理 量熱器 的組成以及造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因 然后按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析和判斷