f反應(yīng)熱的測量與計算.ppt

專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化,第一單元 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（2）,練習(xí)：發(fā)射衛(wèi)星時可用肼（N2H4）作燃料， 已知在298K時1克肼氣體燃燒生成N2和水蒸氣， 放出16.7KJ的能量。,例：25時，1克甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水，放出55.64kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,熱量的數(shù)據(jù)如何得到？,第二課時 反應(yīng)熱的測量與計算,反應(yīng)熱的測量與計算,反應(yīng)熱,中和熱,燃燒熱,.,在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時所放出的熱量。 研究條件：稀溶液 反應(yīng)物：強酸與強堿 生成物水及其物質(zhì)的量：1mol 中和熱：57.3kJ/mol,中和熱：,1、實驗?zāi)康?2、實驗儀器,測定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,環(huán)形玻璃攪拌棒,溫度計,一、反應(yīng)熱(中和熱)的測量,3. 實驗用品,大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL）溫度計、量筒（50 mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。 0.50 mol/L 鹽酸、0.50 mol/L NaOH溶液,思考:,1、量熱計直接測得的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？,是體系溫度的變化,2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？,可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量,Q = c m t,(1)反應(yīng)原理：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3KJ/mol (2)計算方法： Q = c m t Q: 中和反應(yīng)放出的熱量。 c：反應(yīng)混合液的比熱容。 比熱容(單位質(zhì)量的物質(zhì)升高1所需吸 收的熱量) m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值（t終t始）。,4. 實驗原理：,Q = c （ 酸V酸 堿V堿）t ,本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它們的濃度均為0.50 mol/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1 g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容近似等于水的比熱容，為 4.18 J/（g),請把以上數(shù)據(jù)代入式，得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。 得出結(jié)果：,Q =,思考：式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？ 是中和熱嗎？為什么？,Q = c （ 酸V酸 堿V堿）t ,0.418t kJ ,式表示的不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因為反應(yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其H為“”且單位是kJ/mol。 式表示的也不是中和熱。中和熱是稀的酸、堿中和生成 1 mol水的反應(yīng)熱，且單位是kJ/mol；而50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.50mol/L 氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和熱。,問題該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？,H=,Q = 0.418t kJ ,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，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。,5. 實驗步驟：,問題1： 大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？,2. 用一個量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄t1。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。,問題2：溫度計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？,3. 用另一個量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄t2。把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。,.問題3： 酸、堿混合時，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？,4. 用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記錄t3，記為終止溫度，記入下表。,問題4： 實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？,5. 重復(fù)實驗2-3次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。,溫度,實驗數(shù)據(jù),溫度,實驗數(shù)據(jù),26.1,27.2,25.9,26.3,3.4,5.1,3.3,3.5,3.4,6. 實驗數(shù)據(jù)處理：,中和熱表示為: HCl (aq) +NaOH (aq) =NaCl (aq) + H2O (l) H =- 56.8kJ/mol,議一議 為何所測得的數(shù)據(jù)小于實際中和熱57.3 kJ/mol，分析產(chǎn)生誤差的可能原因。,t=3.4代入下式可得中和熱,議一議,7.誤差分析：,例題：50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 molL 1 NaOH溶液簡易量熱計中進(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算中和熱?；卮鹣铝袉栴}： （1）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 ， （填“偏大”“偏小”“無影響”）。 （2）酸、堿混合時，把量筒中的NaOH溶液緩緩倒入小燒杯中測得的中和熱的數(shù)值會 。（填“偏大”“偏小”“無影響”） （3） 實驗中用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，測得的中和熱的數(shù)值會 。（均填“偏大”“偏小”“無影響”）,思考與討論疑難點突破,問題2：實際是用0.55mol/LNaOH（堿稍過量）進(jìn)行上述實驗，為什么？能不能用過量的酸。,問題1：如果用同樣的方法測定氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱，請預(yù)測其反應(yīng)熱是否相同。為什么？,問題3：可否將本實驗中50 mL 0.50 mol/L的鹽酸用50 mL 0.50 mol/L醋酸代替，為什么？,問題4：若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？,中和反應(yīng)實驗時的注意事項,裝置要做到保溫、隔熱（是關(guān)鍵）； 用稀溶液；且是強酸、強堿： 氫氧化鈉過量，不宜酸過量： 用同一溫度計測量，水銀球部位一定要完全浸沒在溶液中，且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)； 操作時動作要快； 用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌， 多次測量取平均值；,1.學(xué)會運用此實驗原理求中和熱,2.掌握強酸和強堿反應(yīng)的中和熱測定步驟,3.學(xué)會分析誤差,小結(jié),一、反應(yīng)熱(中和熱