2019年高中化学第一章化学反应与能量1.1.2热化学方程式中和热的测定课件新人教版选修.pptVIP

第2课时热化学方程式中和热的测定,目标导航,预习导引,1.能说出热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。2.通过中和反应反应热的测定,初步了解测定化学反应反应热的实验方法。3.能正确分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小误差。,目标导航,预习导引,一,二,一、热化学方程式1.定义表示参加反应的物质的量与反应热的关系的化学方程式。,目标导航,预习导引,一,二,3.书写原则(1)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,可以用整数也可以用分数。(2)必须注明物质的聚集状态、H的“+、-”和单位。(3)对于相同反应,H的数值必须与化学计量数对应。,目标导航,预习导引,一,二,同一个化学反应,是否只有一种形式的热化学方程式?提示：热化学方程式表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系,而H的值与参加反应物质的物质的量有关,故热化学方程式中化学计量数不同时,H也不同,一个化学反应,可有多种形式的热化学方程式。,目标导航,预习导引,一,二,二、中和热的测定【实验目的】测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。【实验用品】仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔);药品:盐酸(0.50molL-1)、氢氧化钠溶液(0.55molL-1)。,目标导航,预习导引,一,二,【实验原理】实验时,先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度,求其平均温度t1,两溶液混合充分反应后,读取混合液温度t2。为了使计算简便,可以近似地认为:(1)50mL0.50molL-1盐酸和50mL0.55molL-1氢氧化钠溶液的密度都是1gcm-3,则:盐酸质量m1=50g,氢氧化钠溶液质量m2=50g。近似认为混合溶液的比热容c=4.18J(g)-1,所以中和反应放出的热量是:Q=(m1+m2)c(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ。(2)又因50mL0.50molL-1盐酸中含有0.025mol的H+,与0.025molOH-发生中和反应,生成0.025mol的水,放出热量为QkJ,所以:,知识梳理,典例透析,一,二,一、热化学方程式的书写及注意事项1.书写“三”步骤一写写出配平的化学方程式二注注明物质的聚集状态三写写出H的数值、单位及符号,知识梳理,典例透析,一,二,2.书写热化学方程式的注意事项(1)注意标明物质的聚集状态:方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s),不用标“”或“”,水溶液用aq表示。(2)注意注明必要的反应条件:焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在H后指明反应的温度和压强(298K、101kPa时,可不注明)。(3)注意明确化学计量数的含义:化学计量数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。,知识梳理,典例透析,一,二,(4)注意H的单位及符号:H的单位是Jmol-1或kJmol-1,H只能写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。H0则表示为吸热反应。(5)注意同一反应中化学计量数与H数值的对应关系:化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则H的数值也加倍;若反应逆向进行,则H改变符号,但绝对值不变。特别提示热化学方程式书写中的常见错误:物质聚集状态的标注错误、H的正负及单位书写错误、热量数值与化学方程式中化学计量数不对应等。,知识梳理,典例透析,一,二,二、中和热的测定1.实验装置如图所示的简易装置可用来测定中和反应的反应热:,知识梳理,典例透析,一,二,在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。,知识梳理,典例透析,一,二,注意:(1)环形玻璃搅拌棒的作用:匀速搅拌,使溶液混合均匀。实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝易导热,使热量损失较大。(2)泡沫塑料板(或碎纸条、碎泡沫塑料)的作用:保温隔热、减少实验过程中热量损失。(3)不能用同一个量筒测量盐酸和NaOH溶液的体积。因为量筒内的酸会与碱发生反应而使热量散失。(4)酸、碱混合时,要把烧杯中的NaOH溶液快速倒入量热计中而不能缓缓倒入,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。,知识梳理,典例透析,一,二,2.实验产生误差的原因(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50mL或少于50mL都会造成误差)。(2)温度计的读数有误。(3)实验过程中有液体洒在外面。(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。(5)隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。(6)测酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。3.实验结论所测得的三次中和反应的反应热相同。,知识梳理,典例透析,一,二,4.实验分析溶液中所发生的反应均为H+OH-H2O。由于三次实验中所用溶液的体积相同,溶液中H+和OH-的浓度相同,因此三次反应的反应热也是相同的。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,热化学方程式的正误判断,【例题1】由氢气与氧气反应生成1mol水蒸气放出241.8kJ的热量,1g水蒸气转化为液态水放出2.45kJ的热量,则下列热化学方程式书写正确的是(),知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,解析：放热反应H为“-”,C、D错误;1mol水蒸气转化为相同条件下的1mol液态水时要放出44.1kJ的热量,可求出H为-285.9kJmol-1,B错误,故选A项。答案：A,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,点拨判断热化学方程式正误的“三看”“一看”H的符号是否正确(根据反应是放热还是吸热);“二看”物质的聚集状态是否正确(根据题中表述);“三看”H的数值是否正确(根据反应热与化学计量数的对应关系)。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,热化学方程式的应用,【例题2】在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为:,5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为()A.13B.31C.14D.11,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,答案：B,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,与中和热有关的实验探究【例题3】(2017陕西咸阳期末)下列关于中和热测定的实验描述正确的是()A.需要用到的仪器是酒精灯、烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒B.中和热测定实验中可以使用所有的酸和碱C.环形玻璃搅拌棒的搅拌方式是上下搅动D.实验所取NaOH物质的量稍大于HCl,会导致中和热的数值偏高,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,解析:中和热测定中不需要加热,则不会使用酒精灯,故A错误;中和热测定中,通常用稀的强酸与强碱溶液,不是所有的酸和碱,故B错误;在中和热测定实验中,环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅拌,使溶液混合均匀,故C正确;中和热测定中,为了减小误差,使酸中氢离子完全反应,实验所取NaOH物质的量稍大于HCl,该措施不会导致中和热的数值偏高,故D错误。答案:C点拨本题考查了中和热的测定,题目难度不大,明确中和热测定原理为解答关键,注意掌握实验操作步骤、使用仪器及误差分析方法,试题培养了分析能力及化学实验能力。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,【例题4】50mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是。(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验中改用60mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求中和热(填“相等”或“不相等”),简述理由:。(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,知识点3,解析：(1)碎泡沫塑料的作用为减少实验过程中的热量损失。(2)不盖硬纸板会损失部分热量,故所测结果偏小。(3)由中和热概念可知,中和热是以生成1mol水为标准的,而与酸碱的用量无关。(4)由于弱酸弱碱的中和反应放出热量的同时,还有弱酸弱碱的电离吸