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4.ppt

第2课时热化学方程式中和热的测定 阅读思考 自主检测 任务一 认真阅读教材第3 4页的例题1 例题2回答下列问题 1 例题1中所写化学方程式与我们以前熟悉的化学方程式相比 有哪些不同点 提示该方程式指明了反应时的温度和压强 方程式中所有反应物和生成物都用括号注明了它们反应时的状态 该化学方程式还用焓变标明了能量的变化 2 例题2中的两个反应的焓变为什么不一样 这两个化学方程式与常见的化学方程式写法上有何不同 如何理解其合理性 提示产物水的状态不同 化学方程式中出现非整数的化学计量数 这两个化学方程式中的化学计量数均表示物质的量 所以是合理的 阅读思考 自主检测 任务二 阅读教材第4 6页 有关中和热的测定实验 回答下列问题 1 该实验的基本原理是什么 实验需要哪些药品 实验中naoh溶液稍过量的目的是什么 提示测定原理是 所需药品有0 5mol l 1盐酸 0 5mol l 1naoh溶液 实验中naoh溶液稍过量的目的是使盐酸完全反应 阅读思考 自主检测 2 组装教材第5页的量热计所需用品有哪些 除烧杯 量筒外 其余用品的作用是什么 提示大烧杯 小烧杯 碎泡沫塑料 泡沫塑料板 环形玻璃搅拌棒 温度计 量筒 其中碎泡沫塑料和泡沫塑料板的作用是防止热量散失 环形玻璃搅拌棒的作用是搅拌 温度计的作用是测量温度 3 一次实验过程中需要测量几次温度值 第一次是什么时候测 第二次什么时候读数 提示一次实验需要测两次温度 第一次在混合前测 第二次在混合后达到最高温度时读数 阅读思考 自主检测 答案 表示在25 101kpa条件下 1molh2与0 5molo2完全反应生成1mol液态水时放出285 8kj的能量2 在做中和热实验测定中和热时 可能用到下列仪器 其中应使用的仪器是 托盘天平 量筒 烧杯 滴定管 温度计 试管 酒精灯答案 阅读思考 自主检测 3 为了测定酸碱反应的中和热 计算时至少需要的数据是 酸的浓度和体积 碱的浓度和体积 比热容 反应后溶液的质量 生成水的物质的量 反应前后温度变化 操作所需的时间答案 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 探究问题1 如何用一个式子既表示出化学反应过程中的物质变化 又表示出反应过程中的能量变化 提示化学方程式可以表示化学反应过程中的物质变化 若要表示反应过程中的能量变化 需要注明各物质的聚集状态和反应的焓变 这样的式子叫做热化学方程式 2 反应过程中的能量变化与哪些因素有关 书写热化学方程式时应注意什么问题 提示由于反应的焓变与物质的聚集状态 化学方程式中的化学计量数等有关 所以书写热化学方程式时 需注明物质的状态 焓变 符号 数值及单位 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 知识点拨一 热化学方程式1 热化学方程式的定义表示参加化学反应的物质的物质的量与反应热关系的化学方程式 2 热化学方程式的意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化 h 571 6kj mol 1表示 2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571 6kj的热量 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 热化学方程式的书写 1 注明反应条件 反应热与测定条件 温度 压强等 有关 绝大多数反应是在25 101kpa下进行的 可不注明 2 注明物质状态 常用s l g aq分别表示固体 液体 气体 溶液 3 注意符号及单位 h应包括 或 数值和单位 kj mol 1 4 注意守恒关系 原子守恒和得失电子守恒 能量守恒 h与化学计量数相对应 5 区别于普通方程式 一般不注 以及 点燃 加热 等反应条件 6 注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量 可以是整数 也可以是分数 且化学计量数必须与 h相对应 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 二 测定中和反应反应热应注意的几个问题1 测定原理方面应注意的问题根据q mc t计算出来的是所取盐酸和所取naoh溶液反应时放出的热量 单位为kj 而中和热应该是生成单位物质的量的水时的反应热 单位为kj mol 1 用焓变表示为 c 4 18j g 1 1 4 18 10 3kj g 1 1 n为生成h2o的物质的量 2 实验过程中的注意事项 1 碎泡沫塑料 或纸条 及泡沫塑料板的作用是保温 隔热 减少实验过程中热量的损失 2 为保证酸 碱完全中和 常采用碱稍过量 3 实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快 热量损失大 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向一热化学方程式题型一对热化学方程式含义的理解 h 298k 184 6kj mol 1的叙述正确的是 a 1分子h2和1分子cl2反应 放出热量184 6kjb 1molh2 g 完全反应生成2molhcl g 放出的热量为184 6kjc 在298k 101kpa的条件下 1molh2 g 和1molcl2 g 完全反应生成2molhcl g 放出的热量为184 6kjd 在298k 101kpa的条件下 1molh2 g 和1molcl2 g 完全反应生成2molhcl g 吸收的热量为184 6kj 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 热化学方程式中 h的值与具体化学反应相对应 在反应中各物质化学式前的化学计量数不再表示粒子数目 只表示物质的物质的量 所以a项中分子个数的说法是错误的 在描述反应时应说明外界条件 而b项中没有说明温度 压强及cl2的物质的量和状态 该说法也是错误的 h 0 该反应放热而非吸热 d项错误 答案 c 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨 1 热化学方程式中 h的值与具体化学反应相对应 在反应中各物质化学式前的化学计量数不再表示粒子数目 只表示物质的物质的量 2 在描述热化学方程式时 必须标明t p 25 101kpa时可以不标明 以及参加反应的物质的物质的量 特别应注意 h的符号与反应吸热 反应放热的关系 3 热化学方程式中焓变的单位kj mol 1中mol 1是指按照热化学方程式中的化学计量数 单位 mol 进行的每摩尔化学反应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 a 式表示25 101kpa时 2molh2和1molo2完全燃烧生成2molh2o l 放热571 6kjb 式表示25 101kpa时 1molh2和1molo2完全燃烧生成2molh2o l 放热571 6kjc 将含1molnaoh的稀溶液与50g98 的硫酸混合后放出的热量大于57 3kjd 将含1molnaoh的稀溶液与含1molhcl的稀盐酸混合后放出的热量等于57 3kj 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 式表示25 101kpa时 2molh2和1molo2完全燃烧生成2molh2o l 放热571 6kj 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 题型二热化学方程式的正误判断 例题2 在常温常压下 1gh2在足量cl2中燃烧生成hcl气体 放出92 3kj的热量 下列热化学方程式中正确的是 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 h2在cl2中燃烧生成hcl气体 1gh2燃烧放出92 3kj的热量 则1mol 即2g h2燃烧放出184 6kj的热量 化学反应放出热量 h为 则h2在cl2中燃烧生成hcl气体的热化学方程式为h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1 一个放热反应的逆反应是吸热反应 并且在其他条件相同时 正 逆反应的 h绝对值相等 符号相反 则该题的四个选项中只有d项是正确的 答案 d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨 1 审题时一定注意各物理量的单位 如明确1gh2与1molh2的含义是不同的 2 一个反应正向反应的焓变与逆向反应的焓变绝对值相等 符号相反 像下面两个热化学方程式 知道其中的一个即可推导出另一个 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 判断热化学方程式正误的 五审 一审焓变的 放热反应的 h为 吸热反应的 h为 二审焓变的单位 h的单位一般为kj mol 1 易错写成kj或mol 有时会漏写 三审物质聚集状态 物质的状态必须正确 常用s l g aq分别表示固态 液态 气态 溶液 特别注意水溶液中 溶剂水为液态 l 溶质或溶质离子标为溶液 aq 四审焓变的数值 h的数值与化学计量数必须相对应 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 如果反应为逆反应 则焓变绝对值不变 符号相反 五审是否符合概念要求 如表示中和热的热化学方程式等 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验2如图为某密闭容器中气态物质进行反应时物质总能量 kj mol 1 的关系图 则下列选项正确的是 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验2如图为某密闭容器中气态物质进行反应时物质总能量 kj mol 1 的关系图 则下列选项正确的是 解析 2a b的能量大于2c的能量 故2a b2c为放热反应 h为负值 单位为kj mol 1 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 题型三热化学方程式的书写 例题3 nabh4 s 与h2o l 反应生成nabo2 s 和h2 g 在25 101kpa下 已知每消耗3 8gnabh4 s 放热21 6kj 该反应的热化学方程式是 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨书写热化学方程式的 五步 一写方程式 写出配平的化学方程式二标状态 用s l g aq标明物质的聚集状态三标条件 标明反应的温度和压强 25 101kpa时可不标注四标 h 在方程式后写出 h 并根据信息注明 h的 或 五标数值 根据化学计量数计算出 h的值 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验3在25 101kpa下 已知13 5g的固态al在氧气中完全燃烧后恢复至原状态 放热419kj 该反应的热化学方程式是 题型四化学反应焓变大小的比较 例题4 试比较下列三组反应中 h的大小 1 同一反应 生成物状态不同时 h1 h2 填 或 下同 2 同一反应 反应物状态不同时则 h3 h4 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 两个有联系的不同反应相比解析 1 物质由气态到液态要释放能量 放热越多 h越小 则 h1 h2 2 硫由气态到固态要释放能量 h3 2 3 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨比较反应焓变大小的四个角度 1 反应物和生成物的状态物质的气 液 固三态的变化与反应中热量变化的关系 2 h的符号 比较反应热的大小时 不要只比较 h绝对值的大小 还要考虑其符号 3 参加反应物质的物质的量 对于给定反应 反应物的物质的量越大 放热反应的 h越小 吸热反应的 h越大 4 反应的程度 反应物的物质的量和状态相同时 反应的程度越大 热量变化越大 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 由于该反应为放热反应 且水由气态变为液态要放出热量 故有2a b 2c d 答案 2a b 2c d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向二中和反应反应热的测定 例题5 50ml0 50mol l 1盐酸与50ml0 55mol l 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 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 求得中和热的绝对值 填 偏大 偏小 或 无影响 3 实验中改用60ml0 50mol l 1盐酸与50ml0 55mol l 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 1 碎泡沫塑料的作用是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 由中和热的定义可知 中和热是以生成1mol水为标准的 与酸和碱的用量无关 答案 1 减少实验过程中的热量损失 2 偏小 3 不相等相等因为中和热是指在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1molh2o时的反应热 与酸和碱的用量无关 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨 1 对于该实验常常存在如下易错点 实验中改变酸碱的用量时 反应放出的热量发生改变 误认为中和热也发生改变 误认为中和热 h 57 3kj mol 1是针对所有酸碱反应 h 57 3kj mol 1是稀的强酸和强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol水时的反应热 浓酸或浓碱溶于水时也要放热 反应生成1molh2o时的中和热 h 57 3kj mol 1 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 该实验产生误差的原因可能有 量取溶液的体积有误差 测量结果是按50ml的酸 碱溶液进行计算的 若实际量取时 大于50ml或小于50ml都会造成误差 温度计的读数有误 实验过程中有液体洒在外面 混合酸 碱溶液时 动作缓慢 导致热量散失 隔热操作不到位 致使实验过程中热量损失而导致误差 测了酸溶液温度后的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度 而引起误差 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验5中和热的测定实验 关键是要比较准确地配制一定物质的量浓度的溶液 量热器要尽量做到绝热 在量热的过程中要尽量避免热量的散失 要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化 回答下列问题 1 中学化学中和热测定实验所需的玻璃仪器有 在大小烧杯之间填满碎泡沫 或纸条 其作用是 结合日常生活的实际 该实验改在中进行效果会更好 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 该实验常用0 50mol l 1盐酸和0 55mol l 1的naoh溶液各50ml naoh溶液的浓度大于盐酸的浓度的目的是 当室温低于10 时进行 对实验结果会造成较大误差的原因是 3 若上述盐酸 naoh溶液的密度都近似为1g cm 3 中和后生成的溶液的比热容c 4 18j g 1 1 则该中和反应放出热量为kj 填表达式 中和热 h kj mol 1 填表达式 答案 1 大烧杯 小烧杯 温度计 量筒 环形玻璃搅拌棒保温 隔热 减少实验过程中热量的损失保温杯 2 保证盐酸完全被中和散热太快 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 1 已知在298k 1 105pa条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量 下列热化学方程式正确的是 解析 氢气燃烧为放热反应 则水的分解为吸热反应 a项正确 b项未指明h2o的状态 错误 c d两项 h的符号错误 答案 a 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 在相同条件下 下列两个反应放出的热量分别用 h1和 h2表示 则 a h2 h1b h1 h2c h1 h2d 无法确定解析 气态水液化时需要释放能量 放热越多 h越小 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 实验室进行中和热测定实验时除需要大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 等之外 其他所用的仪器和试剂均正确的一组是 a 0 50mol l 1盐酸 0 50mol l 1naoh溶液 100ml量筒1个b 0 50mol l 1盐酸 0 55mol l 1naoh溶液 100ml量筒2个c 0 50mol l 1盐酸 0 55mol