选修4-第一章-第一节化学反应与能量变化教学文稿

1、选修4-第一章-第一节化学反应与能量变化我们知道我们知道：一个化学反应过程中，：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有除了生成新物质外，还有能量变化能量变化热能热能电能电能光能光能思考1 1、你所知道的化学反应中有哪些是放、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？热反应？2 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？反应？思考燃料的燃烧燃料的燃烧 ,中和反应中和反应 , 金属与酸、碱金属与酸、碱 ,大多数化合反应大多数化合反应大多数分解反应大多数分解反应, C+CO, C+CO2 , 2 , H H2 2+C+Cu uO, C+HO, C+H2 2O , O

2、 , Ba(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4Cl ,Cl ,CaCOCaCO3 3高温分解高温分解 为什么有的反应会放出热量有的为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应在发生过程中是一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于吸收能量还是放出能量，决定于 。 反应物的总能量与生成物的总能反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。量的相对大小。问题探究一问题探究一生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物图图2 2

3、反应物反应物能能量量反应物的能量之和反应物的能量之和 E E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E E生生（1 1）若）若E E反反 E E生生，（2 2）若）若E E反反 4Q 4Q3 3 B.2QB.2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D.QD.Q1 1 + Q + Q2 2 = Q= Q3 3B B课堂练习课堂练习(2003江苏江苏)已知在已知在25、101kPa下，下，1gC8H18(辛烷辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放出出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式热量。表

4、示上述反应的热化学方程式正确的是正确的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B3、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a

5、 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则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定中和热 1. 定义：在定义：在稀稀溶液中，酸和碱发生中和反应生溶液中，酸和碱发生中和反应生成成1molH2O(l),这时的这时的反应热反应热叫做中和热。叫做中和热。 2.

6、单位单位: KJ/mol3. 注意注意 必须是必须是稀稀溶液溶液,如浓硫酸稀释或如浓硫酸稀释或NaOH固体溶固体溶解时放热；解时放热； 酸和碱反应酸和碱反应 标准标准:生成生成1molH2O(l)放出的热量放出的热量.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l); H=114.6KJ/molH (aq)+OH (aq)=H2O(l);H=57.3KJ/mol4.(1)强酸、强碱的

7、稀溶液：强酸、强碱的稀溶液： H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l); H=-57.3 kJ/mol（3）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电离物质等），这部分反应热不属于中和热离物质等），这部分反应热不属于中和热(2)有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低于般低于57.3 kJ/mol，因为电离吸热。，因为电离吸热。实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热学习重点学习重点 中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定原理和方法原理和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（

8、100 mL100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液实验步骤：实验步骤：P4-5并回答问题并回答问题1.1.中和热的测定中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？你有何

9、更好的建议？2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，、因为该温度计还要

10、用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。差。实验中实验数据怎样处理？实验中实验数据怎样处理？怎样计算本实验的中和热怎样计算本实验的中和热 实验原理实验原理: Q=mct Q : 中和反应放出的热量中和反应放出的热量 m: 反应混合液的质量反应混合液的质量 c: 混合液的比热容混合液的比热容 常用常用4.18J (g) t: 反应前后的温度差反

11、应前后的温度差议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若，若不是，分析产生误差的原因。不是，分析产生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL50 mL的的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL50 mL或小或小于于50 mL50 mL都会造成误差）都会造成误差）2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。

12、混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。致误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。温度，致使热量损失而引起误差。 讨论下列问题讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？为什么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0

13、.55 mol/L的的NaOH溶液，所测溶液，所测中和热中和热的数值是否约为本的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误

14、，且无热量损失，则同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。二者结果相同）。练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过溶液在图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：程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热

15、数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），简述理），简述理由：由： 。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会