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1、 人教版 高二年级选择性必修一第第1 1节节 反应热反应热第第1 1课时:反应热课时:反应热 焓变焓变第一章常见的放热反应所有的燃烧反应;大多数的化合反应;酸碱中和反应;金属与酸或水反应;缓慢的氧化反应;铝热反应大多数的分解反应;碳酸氢钠与酸的反应 Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应;以C、CO、H2为还原剂一些高温反应常见的吸热反应化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。放热现象:浓硫酸和NaOH、Na2CO3溶于水放热吸热现象:_电子的过程铵盐和NaHCO3溶于水吸热_电子的过程弱电解质的电离弱酸、弱碱、水得失宏观-吸热反应宏观-放热反应这遵循能
2、量守恒吗?吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来.环境体系与体系相互影响的其他部分。研究的对象。试管等盐酸、NaOH溶液、发生的反应物质交换/热量交换以HCl溶液和NaOH溶液反应为例2.在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。热量体系环境 体系内能改变什么是内能?化学反应中为什么会产生反应热?1内能(符号为U):体系内物质的各种能量的总和,受 、和 等的影响。2焓(符号为 ):与 有关的物理量。3焓变:在等压条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功有限定,中学阶段一
3、般不考虑),其反应热等于反应的 ,符号:_,单位:_(或_ )。H kJ/molkJmol-1一、反应热与焓变H内能焓变温度压强物质的聚集状态放热反应 H_0反应物与生成物总能量变化(宏观)焓(H)反应物生成物反应进程焓(H)生成物反应物反应进程生成物总能量(H生)-反应物总能量(H反)吸热反应 H_0化学反应中能量变化由反应物和生成物的总能量不同决定。二、反应热的实质H化学键的键能变化(微观)化学反应的实质:旧键的断裂(吸热),新键的形成(放热)。能量反应进程反应物生成物E吸E放能量反应进程生成物反应物E放E吸E吸0二、反应热的实质化学反应中能量变化由取决于所有断键吸收的总能量与所有形取决于
4、所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小成新键放出的总能量的相对大小放热放热 H E放 计算反应热的两种方法:HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)HE(反应物断键时所吸收的总能量)E(生成物成键时所释放的总能量)量热计简易量热计示意图 如何测定反应放出的热量?三、中和反应反应热的测定以HCl溶液和NaOH溶液反应为例1.在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据?2.如何根据测得的数据计算反应热?3.为了提高测定的准确度,应该采取哪些措施?实验步骤减少热量损失用稀盐酸、稀氢氧化钠溶液测反应混合液的最高温度减少实验误差实验探究中和反应反应热的测定【数据处理】(1)取盐酸温度
5、和NaOH溶液温度的_记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2-t1),将数据填入下表。平均值次数起始温度t1/终止温度t2/温度差(t2-t1)/盐酸 NaOH 溶液平均值121.021.024.3221.121.124.5321.221.324.621.0021.121.253.403.353.30已知:水的比热容已知:水的比热容c=4.18J/(g0 0C C)H?1.在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据?2.如何根据测得的数据计算反应热?二、中和反应反应热的测定以HCl溶液和NaOH溶液反应为例(2)测量工具:简易量热计(1)测量原理:用温度计测量反应前后体系的温度变化,根
6、据有关物质的比热容等来计算反应热 Q c m tQ:中和反应放出的热量 m:体系的质量C:体系的比热容 t:反应前后体系温度的差值实验探究中和反应反应热的测定(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。(3)根据温度差和比热容等计算反应热。(4)实验数据处理为了计算简便,盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 gcm-3,反应后生成的溶液的比热容c4.18 J/(g)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是_,生成1mol H2O时放出的热量为 。0.418(t2-t1)kJ0.418(t2-t1)/0.025 kJ计算:(m1+m2)c(t2-t1)/0.025=(50+50)4
7、.183.35 0.025=56.012 kJ50 mL 0.50 mol/L的盐酸50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液3.中和热的定义在稀溶液中 酸碱中和生成 1mol水的反应热。大量实验测得,在25和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液在稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。HClNaOHHNO3Ba(OH)2H2SO4HNO3NH3H2OBa(OH)2CH3COOHNaOH56.012kJ57.3kJVS你测的数据资料上的数据 为什么误差这么大?数据 实验过程中有哪些因素会造成实验误差?装置本身缺陷:实验操作:数据处理:如 动作慢,造成热量损
8、失保温性能差酸碱溶液的比热容和密度均大于水采用近似值计算,【误差分析】1.用50mL0.55mol/LNaOH溶液,而不用50mL0.50mol/LNaOH溶液,为什么?【提示】可以保证盐酸完全反应,使测得的中和热数值会更加准确。2.实验中能否用铜制(或其他金属)搅拌器代替玻璃搅拌器?为什么?【提示】不能。因为铜制搅拌器易导热,使热量损失较大交流与思考3.酸、碱混合时,为何要把量筒中NaOH溶液一次倒入而不能缓缓倒入?能否将NaOH分多次倒入热量计中?不能,操作时动作要快,尽量减少热量的散失5.能否测完酸后直接测量碱的温度?那如何操作?不能,残留的酸与碱反应,造成酸碱消耗,热量损失。测定一种溶
9、液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。4.能否用浓硫酸代替盐酸?对结果会产生什么影响?不能。浓硫酸溶解于水时放热,所测数值会偏大。问题和讨论6.用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进行溶液进行实验实验对中和热测对中和热测定的数值有如何影响?定的数值有如何影响?7.实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液溶液进行实验对中和热测定的数值有如何影响?进行实验对中和热测定的数值有如何影响?变小变小不变不变8.8.若将若将1L1mol/LNaOH1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为反应时的热效应分别为H H1 1、H H2 2 、H H3 3 ;则三者的大小;则三者的大小关系为关系为 。HH1 1 H H3 3 H H2 2