中和熱和燃燒熱學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1中和熱和燃燒熱中和熱和燃燒熱第一頁，共41頁。一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷(jngl)哪些過程？哪些過程？普通普通(ptng)分子分子活化活化(huhu)能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量第1頁/共41頁第二頁，共41頁。能量能量(nngling)反應(yīng)反應(yīng)(fnyng)過程過程E1E2反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物活化活化(huhu)分子分子活化能活化能活化分子變成生成物分子放出的能量活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱反應(yīng)熱3. 怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率？是何措施？是

2、何措施？沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑第2頁/共41頁第三頁，共41頁。5、焓變與鍵能的關(guān)系、焓變與鍵能的關(guān)系(gun x)（微觀（微觀）H = 反應(yīng)物的鍵能總和反應(yīng)物的鍵能總和(zngh)生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和(zngh)H = E 生成物生成物 E 反應(yīng)物反應(yīng)物6、焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系（宏觀）、焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系（宏觀）第3頁/共41頁第四頁，共41頁。三、熱化學(xué)方程式書寫三、熱化學(xué)方程式書寫(shxi)要點(diǎn)：要點(diǎn)： 一般應(yīng)注明一般應(yīng)注明(zh mn)反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)；（250C ，101kPa時不注明時不注明(zh mn)） 一定標(biāo)明各物質(zhì)的一定標(biāo)明

3、各物質(zhì)的狀態(tài)（狀態(tài)（s、l、g、aq） ； H只放右邊（數(shù)值及單位）；只放右邊（數(shù)值及單位）； 放熱：放熱： H 0； 系數(shù)系數(shù)僅僅表示僅僅表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，不表示分子或原子個數(shù)；，不表示分子或原子個數(shù)； 故系數(shù)可以是故系數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)； H的值與系數(shù)相匹配。的值與系數(shù)相匹配。系數(shù)加倍，系數(shù)加倍，H值也加倍。值也加倍。正逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)的H絕對值相等，符號相反。絕對值相等，符號相反。10第4頁/共41頁第五頁，共41頁。三、三、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式：3、書寫、書寫(shxi)要點(diǎn)要點(diǎn)： H2 (g) + O2(g) = H2O(g)； H= 241.8 kJ/

4、mol21 H2 (g) + O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol21 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l)； H= 571.6 kJ/mol 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ； H= + 571.6 kJ/molH2O(l) H2O(g)H= + 44 kJ/mol 反應(yīng)物完全反應(yīng)物完全(wnqun)變成生成物，所釋放或吸變成生成物，所釋放或吸收的熱量。收的熱量。 熱化學(xué)方程式一般不要寫反應(yīng)熱化學(xué)方程式一般不要寫反應(yīng)(fnyng)條件。條件。第5頁/共41頁第六頁，共41頁。3、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g )

5、 H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則則a、b、c、d的關(guān)系的關(guān)系(gun x)正確的是正確的是 。A、acd0 C、2a=b0 C第6頁/共41頁第七頁，共41頁。中和熱中和熱和燃燒熱第7頁/共41頁第八頁，共41頁。第8頁/共41頁第九頁，共41頁。它長什么樣？第9頁/共41頁第十頁，共41頁。第10頁/共41頁

6、第十一頁，共41頁。第11頁/共41頁第十二頁，共41頁。第12頁/共41頁第十三頁，共41頁。第13頁/共41頁第十四頁，共41頁。2. 2. 中和熱的表示中和熱的表示(biosh)(biosh)： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol第14頁/共41頁第十五頁，共41頁。活動活動(hu dng)(hu dng)與探究與探究 1、請大家觀察量熱計(jì)的、請大家觀察量熱計(jì)的構(gòu)造，分析構(gòu)造，分析(fnx)一下，量一下，量熱器直接測定的數(shù)據(jù)是什么熱器直接測定的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？是焓變的數(shù)值

7、嗎？ 是體系是體系(tx)（溶液）溫度的變（溶液）溫度的變化化2 2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？、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)吸收或放出的熱量可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量Q =m c tQQ: :中和反應(yīng)放出的熱量。中和反應(yīng)放出的熱量。mm：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c c：反應(yīng)混合液的比熱容。：反應(yīng)混合液的比熱容。 t t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。第15頁/共41頁第十六頁，共41頁。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿強(qiáng)酸、強(qiáng)堿(qin jin)的的稀溶液！稀溶液！第16頁/共41頁第十七頁，共41頁?；顒踊顒?hu dng)(hu dng)與探究

8、與探究4 4、酸、堿反應(yīng)時，我們、酸、堿反應(yīng)時，我們(w men)(w men)用的是它的用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們量出它們(t men)的體積，再乘以它們的體積，再乘以它們(t men)的密度即可。的密度即可。 Q =（V酸酸酸酸V堿堿堿堿）c（t2t1） Q =m c t已知已知 V酸酸=V堿堿=50 mL。 c酸酸= c堿堿=0.50 mol/L。 酸酸=堿堿=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）請把以上數(shù)據(jù)代入式請把以上數(shù)據(jù)代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。Q = 0.418（t2t1）kJ 本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的

9、體積均為本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它它 們的們的濃度均為濃度均為0.50 mol/L。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡便，我們。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1 g/cm3，且中和后，且中和后所得溶液的比熱容為所得溶液的比熱容為 4.18 J/（g)5 5、式表示的是、式表示的是中和熱中和熱嗎？為什么？嗎？為什么？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol第17頁/共41頁第十八頁，共41頁。為什么實(shí)際值和理論為什么實(shí)際值和理論值存在值存在(cnzi)較大較大的差異？為了使實(shí)際的差異？為

10、了使實(shí)際值和理論值更接近，值和理論值更接近，你有什么好的改進(jìn)方你有什么好的改進(jìn)方案？案？強(qiáng)酸強(qiáng)酸(qin sun)、強(qiáng)堿反應(yīng)、強(qiáng)堿反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H= - 57.3kJ/moL差別(chbi)=-（57.3-53.8）kj/mol=-3.5 kj/mol作為量熱器的儀器裝置，要盡量減少熱作為量熱器的儀器裝置，要盡量減少熱量散失。鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度的配量散失。鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶液的體制必須準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確積必須量取準(zhǔn)確。溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)操作要快。實(shí)驗(yàn)操作要快。第18頁

11、/共41頁第十九頁，共41頁。問題問題(wnt)探究探究4 4、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對中和熱測定的數(shù)值、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對中和熱測定的數(shù)值(shz)(shz)有如何影響？填變大變小或者不變有如何影響？填變大變小或者不變。大燒杯上沒有蓋硬紙板大燒杯上沒有蓋硬紙板用相同濃度和體積用相同濃度和體積(tj)(tj)的氨水代替的氨水代替NaOHNaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 用相同濃度和體積用相同濃度和體積(tj)(tj)的醋酸代替的醋酸代替稀鹽酸溶液稀鹽酸溶液 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中改用實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 50 mL 0.55 m

12、ol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變變 小小變變 小小變變 小小不不 變變第19頁/共41頁第二十頁，共41頁。第20頁/共41頁第二十一頁，共41頁。第21頁/共41頁第二十二頁，共41頁。第22頁/共41頁第二十三頁，共41頁。 如如: C CO2(g)、H H2O（l）、）、S SO3 （g）練習(xí)練習(xí)1分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)(qti)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？ A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O

13、2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/mol第23頁/共41頁第二十四頁，共41頁。研究條件：研究條件： 25 ,101 kPa反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化 物物。燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol研究內(nèi)容：放出的熱量。（研究內(nèi)容：放出的熱量。（H0，單位，單位kJ/mol）在未有特別說明的情況下，外界在未有特別說明的情況下，外界(wiji)壓強(qiáng)壓強(qiáng)一般指一般指25 ,101 kPa.所

14、謂完全燃燒也是完全氧所謂完全燃燒也是完全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物穩(wěn)定物 第24頁/共41頁第二十五頁，共41頁。H2（g） O2（g）= H2O（l）；）；H= 285.8 kJ/mol 由于計(jì)算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以由于計(jì)算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以1 mol 作為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的，所以熱化學(xué)作為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的，所以熱化學(xué)(huxu)方程式的化學(xué)方程式的化學(xué)(huxu)計(jì)量系數(shù)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。二、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用二、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用(yngyng)例題例題1.在在101 kPa時，時，1 mol CH4 完全燃燒完

15、全燃燒生成生成CO2和液態(tài)和液態(tài)H2O，放出，放出890.3 kJ的熱量，的熱量，CH4的燃燒熱為多少？的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？ 第25頁/共41頁第二十六頁，共41頁。解析解析(ji x)：根據(jù)題意，在：根據(jù)題意，在101 kPa時，時，1 mol CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H=890.3 kJ/mol即即CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)

16、的量為：n(CH4)= =44.6 mol1 mol CH4 完全燃燒放出完全燃燒放出890.3 kJ的熱量，的熱量，44.6 mol CH4 完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ答案：答案：CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97104 kJ。第26頁/共41頁第二十七頁，共41頁。2.葡萄糖是人體所需能量的重要葡萄糖是人體所需能量的重要(zhngyo)來源之一。葡來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：萄糖燃燒的熱化

17、學(xué)方程式為：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l）H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算100 g葡萄糖葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。解析解析(ji x)： 根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2 800 kJ/mol，100 g葡葡萄糖的物質(zhì)的量為：萄糖的物質(zhì)的量為： n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃燒放出完全燃燒放出2 800 kJ的熱量，的熱量

18、，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為： 0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ答案：答案：100 g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1 557 kJ的熱量。的熱量。第27頁/共41頁第二十八頁，共41頁。 溫度溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度起始溫度t t1 1/終止溫度終止溫度t t2 2/溫度差溫度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 316.116.216.316.216.216.319.419.419.516.1516.216.33.253.23.2活動活動(hu dng)(hu dng)與探究與探究t1/t2/(t2-t1) /16.2219.433.22H= 0.418 *3.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol第