202X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4VIP

1、第第2課時課時熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式中和熱的測定中和熱的測定目標(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。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.通過中和反響反響熱的測定通過中和反響反響熱的測定,初步了解測定化學(xué)反響反響熱的初步了解測定化學(xué)反響反響熱的實驗方法。實驗方法。3.能正確分析測定反響熱時誤差產(chǎn)生的原因能正確分析測定反響熱時誤差產(chǎn)生的原因,并能采取適當(dāng)措施并能采取適當(dāng)措施減小誤差。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.定義表示參加反響的物質(zhì)的量與反響熱的關(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.書寫原那么書寫原那么(1)熱化學(xué)方程式

2、中的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子不表示分子個數(shù)個數(shù),可以用整數(shù)也可以用分?jǐn)?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)、必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)、H的的“+、-和單位。和單位。(3)對于一樣反響對于一樣反響,H的數(shù)值必須與化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)。的數(shù)值必須與化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二同一個化學(xué)反響,是否只有一種形式的熱化學(xué)方程式?提示：熱化學(xué)方程式表示參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量和反響熱的關(guān)系,而H的值與參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān),故熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)不同時,H也不同,一個化學(xué)反響,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

3、和熱的測定【實驗?zāi)康摹繙y定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反響的反響熱,體驗化學(xué)反響的熱效應(yīng)?！緦嶒炗闷贰績x器:大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒(50 mL)兩個、溫度計、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔);藥品:鹽酸(0.50 molL-1)、氫氧化鈉溶液(0.55 molL-1)。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二【實驗原理】實驗時,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響后,讀取混合液溫度t2。為了使計算簡便,可以近似地認(rèn)為:(1)50 mL0.50 molL-1鹽酸和50 mL0.55 molL-1氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm-3

4、,那么:鹽酸質(zhì)量m1=50 g,氫氧化鈉溶液質(zhì)量m2=50 g。近似認(rèn)為混合溶液的比熱容c=4.18 J(g)-1,所以中和反響放出的熱量是:Q=(m1+m2)c(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ。 (2)又因50 mL 0.50 molL-1鹽酸中含有0.025 mol的H+,與0.025 mol OH-發(fā)生中和反響,生成0.025 mol 的水,放出熱量為Q kJ,所以:知識梳理典例透析一二一、熱化學(xué)方程式的書寫及本卷須知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)方程式的本卷須知書寫熱化學(xué)方程

5、式的本卷須知(1)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)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)用括號注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(g、l、s),不用標(biāo)不用標(biāo)“或或“,水溶液用水溶液用aq表示。表示。(2)注意注明必要的反響條件注意注明必要的反響條件:焓變與溫度和壓強(qiáng)等測定條件有焓變與溫度和壓強(qiáng)等測定條件有關(guān)關(guān),所以書寫時必須在所以書寫時必須在H后指明反響的溫度和壓強(qiáng)后指明反響的溫度和壓強(qiáng)(298 K、101 kPa時時,可不注明可不注明)。(3)注意明確化學(xué)計量數(shù)的含義注意明確化學(xué)計量數(shù)的含義:化學(xué)計量數(shù)只表示該物質(zhì)的物化學(xué)計量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量質(zhì)

6、的量,不表示分子個數(shù)或原子個數(shù)不表示分子個數(shù)或原子個數(shù),因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。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Jmol-1或kJmol-1,H只能寫在化學(xué)方程式的右邊,表示正向反響的焓變。H0那么表示為吸熱反響。(5)注意同一反響中化學(xué)計量數(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)計量數(shù)加倍,那么H的數(shù)值也加倍;假設(shè)反響逆向進(jìn)展,那么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誤:物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注錯誤、H的正負(fù)及單位書寫錯誤、熱量數(shù)值與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)不對應(yīng)等。知識梳理典例透析一

7、二二、中和熱的測定1.實驗裝置如下圖的簡易裝置可用來測定中和反響的反響熱: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),到達(dá)保溫隔熱、減少實驗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,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(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。實驗中不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒,因為銅絲易導(dǎo)熱,使熱量損失較大。(2)泡沫塑料板(或碎紙條、碎泡沫塑料

8、)的作用:保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失。(3)不能用同一個量筒測量鹽酸和NaOH溶液的體積。因為量筒內(nèi)的酸會與堿發(fā)生反響而使熱量散失。(4)酸、堿混合時,要把燒杯中的NaOH溶液快速倒入量熱計中而不能緩緩倒入,假設(shè)動作緩慢,將會使熱量損失而使誤差增大。知識梳理典例透析一二2.實驗產(chǎn)生誤差的原因?qū)嶒灝a(chǎn)生誤差的原因(1)量取溶液的體積有誤差量取溶液的體積有誤差(測量結(jié)果是按測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)展計的酸、堿進(jìn)展計算算,假設(shè)實際量取時假設(shè)實際量取時,多于多于50 mL或少于或少于50 mL都會造成誤差都會造成誤差)。(2)溫度計的讀數(shù)有誤。溫度計的讀數(shù)有誤。(3)實驗過程中有液體灑在外

9、面。實驗過程中有液體灑在外面。(4)混合酸、堿溶液時混合酸、堿溶液時,動作緩慢動作緩慢,導(dǎo)致實驗誤差。導(dǎo)致實驗誤差。(5)隔熱操作不到位隔熱操作不到位,致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。(6)測酸后的溫度計未用水清洗便立即去測堿的溫度測酸后的溫度計未用水清洗便立即去測堿的溫度,致使熱量致使熱量損失而引起誤差。損失而引起誤差。3.實驗結(jié)論實驗結(jié)論所測得的三次中和反響的反響熱一樣。所測得的三次中和反響的反響熱一樣。知識梳理典例透析一二4.實驗分析實驗分析溶液中所發(fā)生的反響均為溶液中所發(fā)生的反響均為H+OH- H2O。由于三次實驗。由于三次實驗中所用溶液的體積一樣中

10、所用溶液的體積一樣,溶液中溶液中H+和和OH-的濃度一樣的濃度一樣,因此三次反因此三次反響的反響熱也是一樣的。響的反響熱也是一樣的。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】 由氫氣與氧氣反響生成1 mol水蒸氣放出241.8 kJ的熱量,1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2.45 kJ的熱量,那么以下熱化學(xué)方程式書寫正確的選項是() 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：放熱反響H為“-,C、D錯誤;1 mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為一樣條件下的1 mol液態(tài)水時要放出 kJ的熱量,可求出H為 kJmol-1,B錯誤,應(yīng)選A項。答案：A知識梳理典例透析知識點(diǎn)1知識點(diǎn)2知

11、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)反響是放熱還是吸熱);“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)反響熱與化學(xué)計量數(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: 5 mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3 847 kJ,那么氫氣和丙烷的體積比為() 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)的實驗探究 【例題3】 (2021陜西咸陽期末)以下關(guān)于中和熱測定的實驗描述正確的選項

12、是()A.需要用到的儀器是酒精燈、燒杯、溫度計、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒B.中和熱測定實驗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.實驗所取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,那么不會使用酒精燈,故A錯誤;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錯誤;在中和熱測定實驗中,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響,實驗所取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錯誤。答案:

13、C點(diǎn)撥此題考察了中和熱的測定,題目難度不大,明確中和熱測定原理為解答關(guān)鍵,注意掌握實驗操作步驟、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)實驗?zāi)芰ΑＶR梳理典例透析知識點(diǎn)1知識點(diǎn)2知識點(diǎn)3【例題4】 50 mL 0.50 molL-1鹽酸與50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液在如下圖的裝置中進(jìn)展中和反響。通過測定反響過程中所放出的熱量可計算中和熱。答復(fù)以下問題: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)實驗中改用60 mL 0.50 molL-1鹽酸與50 mL 0.55 molL-1NaOH溶液進(jìn)展反響,與上述實驗相比,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)用一樣濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)展上述實驗,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驗過程中的熱量損失。(2)不蓋硬紙板會損失局部熱量,故所測結(jié)果偏小。(3)由中和熱概念可知,中和熱是以生成1 mol水為標(biāo)準(zhǔn)的,而與酸堿的用量無關(guān)。(4