高中化學 第二章 第二節(jié) 化學能與熱能 燃燒熱與中和熱課件 新人教版必修2.ppt

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燃燒與中和熱,實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒放出285.8 kJ的熱量。 H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH=－285.8 kJ/mol 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/mol,實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。 C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH=－393.5kJ/mol,ΔH= －393.5kJ/mol是C的燃燒熱,ΔH= －285.8 kJ/mol是H2的燃燒熱,一、燃燒熱,1、概念: 在25℃、101kPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。,為什么指定溫度和壓強?,生成物不能繼續(xù)燃燒,C -- CO2 （g）S – SO2 （g）H– H2O（l）,單位: kJ/mol,限定燃料的物質的量,2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) △H=－11036kJ/mol,思考: ①C8H18的燃燒熱是多少?,△H=－5518kJ/mol,②1mol C8H18燃燒時放出了多少熱?,5518kJ,對燃燒熱的理解： ①反應條件：25℃、101kPa。 ②可燃物用量：1mol。 ③完全燃燒并生成穩(wěn)定的氧化物:如C -- CO2(g)，S – SO2(g) H– H2O（l） ④單位：kJ·mol－1。 ⑤寫燃燒熱的熱化學方程式時，以可燃物為1mol配平其他的計量數(shù)，所以系數(shù)常用分數(shù)表示,一、燃燒熱,1、概念: 在25℃、101kPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。,2.表示的意義：,如: CH4的燃燒熱為890.3KJ/mol. 含義: 在101KPa時, 1molCH4完全燃燒時,放出890.3KJ的熱量.,3.表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫：,以1mol可燃物的標準來配平其余物質的化學計量數(shù)(常出現(xiàn)分數(shù)),4.一定量可燃物完全燃燒時放出熱量的計算,Q放=n(可燃物) × △H,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H= -241.8 kJ/mol,1、在 101 kPa時，1mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出 890 kJ的熱量，CH4 的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標準狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？,【解】根據(jù)題意，在 101 kPa時，1mol CH4 完全燃燒的熱化學方程式為： CH4(g)＋2O2(g)= CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH=－890 kJ／mol 即CH4的燃燒熱為 890 kJ／mol。 1000 L CH4 (標準狀況)的物質的量為： n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1 = 44.6mol 1mol CH4 完全燃燒放出890kJ的熱量，44.6 molCH4 完全燃燒放出的熱量為： 44.6 mol×890 kJ／mol＝3.97×104kJ 答：CH4的燃燒熱為 890 kJ／mol，1000 L CH4(標準狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.97×104kJ。,2、葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為： C6H12O6(s)＋6O2(g)＝ 6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH=－2 800 kJ／mol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算 100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。,解:根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物質的量為： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180g·mol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃燒放出2800 kJ的熱量，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為： 0.556 mol×2800 kJ／mol=1560 kJ 答：100g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1560 kJ的熱量。,在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應，生成1mol水時的反應熱叫做中和熱。單位：kJ/mol。 ① 條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子 ②反應物：（強）酸與（強）堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應; ③生成物的物質的量：生成1mol水。中和反應的實質是H+和OH-化合生成H2O，若反應過程中有其他熱效應，這部分反應熱不在中和熱之內(nèi) ④放出的熱量：57.3kJ / mol；△H= -57.3kJ／mol,1．定義：,中和熱的表示： H+(aq) + OH-(aq) == H2O(l) △H=-57.3kJ／mol,二、中和熱,1、下列關于中和熱的說法正確的是（ ） A.中和熱是1mol酸與1mol堿中和時放出的熱量 B.只要是生成1molH2O放出的熱量均為中和熱 C.含1molNaOH的稀溶液與10L0.1mol/L鹽酸混合充分反應放出的熱量為中和熱 D.中和熱是指強酸與強堿中和生成1molH2O所放出的熱量 E.含0.5molBa(OH)2的稀溶液與含0.5mol的稀H2SO4反應放出的熱量為中和熱,C,（2）、可以用來表示NaOH與稀H2SO4中和熱的是（ ） A.H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol B.H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) △H=57.3 kJ C.NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)==1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol D.2NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O △H= -114.6kJ/mol,AC,（1）、寫出Ba(OH)2與鹽酸反應中和熱的熱化學反應方程式,H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol 1/2Ba(OH)2 (aq)+HCl(aq)==1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol,3. 中和熱的熱化學反應方程式的書寫： 以生成1molH2O為標準配平其他物質的計量數(shù),★燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系,實驗目的,測定強酸與強堿反應的反應熱，體驗化學反應的熱效應。,試劑： 強酸：0.50mol/L HCl溶液， 50ml 強堿：0.55mol/L NaOH溶液，50mL,實驗原理,1、熱化學方程式,HCl(aq) + NaOH (aq) = NaCl (aq) +H2O (l) △H= -a kJ·mol- 1mol 1mol a kJ 0.025mol 0.025mol QkJ,由實驗可以測得Q值，然后便可換算出a值,2、計算公式,Q=cm△t ①,Q： 中和反應放出的熱量。 m：反應混合液的質量。 c： 反應混合液的比熱容。 Δt：反應前后溶液溫度的差值。,Q =（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1） ②,怎樣求得呢？,思考：②式表示的是不是該反應的反應熱？是中和熱嗎？為什么？,實驗裝置,①大燒杯（500mL）、 ②小燒杯（100mL）、 ③溫度計、 ④量筒（50mL，2個）、 ⑤泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔） ⑥環(huán)形玻璃攪拌棒。,實驗步驟,（1）在大燒杯底部墊碎泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯與大燒杯杯口相平。然后在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），在大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）做蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃棒通過（以達到保溫，隔熱及減少實驗過程中熱量損失的目的，該實驗也可以在保溫杯中進行）,（2）用一個量筒量取50mL 0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入表中。,（3）用一個量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液（先洗凈溫度計），并用溫度計測量NaOH的溫度，記入表中。,（4）把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃棒放入小燒杯中的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小燒杯（注意不要灑到外面），蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入表中。,1、保溫隔熱效果一定要好（小燒杯與大燒杯相平，填充隔熱材料碎塑料泡沫） 2、鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，鹽酸、NaOH濃度宜小不宜大（0.1mol/L—1.0mol/L），配好后要充分冷卻至室溫才能使用，且堿液稍過量，確保完全反應。 3、溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。 4、測量堿液溫度時，溫度計上的酸要用蒸餾水沖洗干凈，沖洗后的溶液不能倒入小燒杯中。 5、NaOH溶液要一次性快速倒入小燒杯中，且不能灑到外面 6、實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。,注意,數(shù)據(jù)記錄,溫度,實驗次數(shù),數(shù)據(jù)記錄,取三次測量所得平均值作為計算依據(jù).,Q =（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1） ②,已知 ：V酸=V堿=50 mL；ρ酸 =ρ堿 =1 g/cm3 c=4.18 J/（g·℃）= 4.18kJ/(kg ·℃),Q = 0.418（t2－t1） kJ ③,= -51.832kJ/mol,為什么不是-57.3kJ/mol,?,Q = cm△t ①,1、判斷下列實驗操作對中和熱測定的數(shù)值有如何影響？填偏大、偏小或者無影響。,①大燒杯上沒有蓋硬紙板 ②測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度 ③倒入NaOH溶液不夠快 ④用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行實驗 用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進行實驗 ⑤實驗中改用100 mL 0.50 mol/L鹽酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液進行實驗 ⑥溫度計的讀數(shù)有誤,偏 小,偏 小,偏 小,無影響,誤差分析,偏 小,中和熱測定結果往往偏小,1、通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。請回答下列問題： （1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用是 ；由圖可知該裝置有不妥之處，應如何改正？,（2）燒杯間填滿碎塑料泡沫的作用是 。 （3）大燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值 （填“偏大”、“偏小’、“無影響”）。,環(huán)形玻璃攪拌棒,在大小燒杯間填滿碎塑料泡沫（或碎紙條）使小燒杯口與大燒杯口相平,減少熱量損失,偏小,練習,（4）實驗中改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸跟50mL0.55 mol/L的NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填“相等”或“不相等”），理由: 若實驗操作均正確，所求中和熱的數(shù)值會 _____（填“相等”或“不相等”），理由是,不相等,酸、堿發(fā)生中和反應放出的熱量與酸、堿的用量有關,相等,因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的能量，與酸堿的用量無關,（5）己知在稀溶液中，HCl與NaOH發(fā)生中和反應生成1 mol水時，放出57.3kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式： 。,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol,2、已知H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) △H = -57.3kJ/mol ；以下四個熱化學反應方程式： ①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H1 ②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H2 ③HCl(aq)+NH3 ·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H3 ④CH3COOH(aq)+ NH3 ·H2O(aq)= CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H4， 其中反應熱為57.3kJ ·mol-為（ ） A. ①和② B. ③ C. ④ D. 以上都不對,D,△H2 △H1 2△H3 2△H4,1、能源就是能提供 的自然資源，包括。 2、我國目前使用的主要能源是 ，是不可 。 3、能源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，它的開發(fā)和利用情況，可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學技術水平 3 、解決能源的辦法是 ___，即開發(fā) __和節(jié)約 ___________，提高能源的___ 。 4 、現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有： 新能源的主要優(yōu)勢是 。,化石燃料(煤、石油、天然氣) 、陽光、生物能、風能、地熱能、海洋(潮汐)能,化石燃料,再生,開源節(jié)流,利用率,太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能,資源豐富，可以再生，污染少,三、能源,能量,新能源,現(xiàn)有能源,討論下列問題： 能源、一級能源、二級能源,例:下列屬于一級能源的是： 屬于二級能源的是： A 風能 B電能 C 氫能 D 陽光 E 天然氣,A D E,B C,能 源：能提供能量的資源 一級能源：來自自然界未經(jīng)轉化的能源。 二級能源：一級能源經(jīng)過轉化得到的能源形式。,