人教版（2019）选择性必修一 1.1.1 反应热及其测定 课件（共28张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修一 1.1.1 反应热及其测定 课件（共28张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-18 08:42:53 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
1、能从体系和环境的角度认识反应热的概念。
2、能解释中和反应反应热的测定原理。
3、能根据实验中测定的数据计算反应热。
认识体系和环境及反应热。
中和反应反应热的测定。
反应物
生成物
质量守恒
能量守恒
变化
守恒
物质
能量
光能
电能
热能
化学反应的特征
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。
常见的吸热反应和放热反应有哪些？
【思考与讨论】
常见的放热反应 常见的吸热反应
①金属与水或酸反应
②可燃物的燃烧
③物质的缓慢氧化
④酸碱中和反应
⑤大多数化合反应
⑥铝热反应
①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
②HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
③C+CO2 === 2CO
④C+H2O(g) === CO+H2
⑤大多数分解反应
高温
高温
常见的放热反应和吸热反应
在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？
一、反应热 焓变
1、体系和环境
盐酸、 NaOH溶液
和发生的反应
研究对象
体系
环境
试管、空气等
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
与研究对象相互影响的部分
物质/热量交换
热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
一、反应热 焓变
2、反应热
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
物质三态变化所吸收/释放的能量是不是反应热？
不是！
简易量热计示意图
如何测定反应放出的热量？
保温杯式量热计
二、反应热的测定
2、测量工具：简易量热计
1、测量原理：
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。
Q ＝ c · m · Δt
中和反应反应热
体系的比热容
体系的质量
反应前后体系
温度的差值
50 mL 0.50 mol/L的盐酸、50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液
简易量热计、量筒(50 mL)两个、温度计、环形玻璃搅拌器
实验药品
实验仪器
实验原理
Q = c · m · Δt
实验探究——中和反应反应热的测定
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
m=ρV
温度计测量
量筒
如何提高实验的准确度？
②充分反应
①保温
实验探究——中和反应反应热的测定
实验步骤
量热计的准备
反应后体系温度的测量
反应物温度的测量
重复实验
测→洗→测
最高温度点
提高准确度
实验探究——中和反应反应热的测定
数据处理
1、取盐酸温度和NaOH溶液温度的__________记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2 - t1），将数据填入下表。
平均值
次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差
（t2-t1）/℃
盐酸 NaOH 溶液 平均值 1 21.0 21.0 24.3
2 21.1 21.1 24.5
3 21.2 21.3 24.6
21.00
21.10
21.25
3.40
3.35
3.30
若温度差出现一组数据与其他数据差距很大，应当舍去！
为了计算简便，盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是_______________________，生成
1 mol H2O时放出的热量为 。
实验探究——中和反应反应热的测定
数据处理
0.418（t2 - t1）kJ
Q=c × (m1+m2) × (t2 - t1)
= 56.012 kJ/mol
计算：
生成1mol H2O时放出的热量
0.418(t2 - t1)
0.025
kJ
4.18×(50+50)×3.35
0.025
=
kJ
大量实验测得，在250C和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ的热量。
56.012
kJ
57.3
kJ
VS
我们的数据
大量实验数据
为什么误差这么大？
实验过程中有哪些因素会造成实验误差？
实验探究——中和反应反应热的测定
误差分析
①装置本身缺陷：
②实验操作：
③数据处理：
如动作慢，造成热量损失。
保温性能差。
采用近似值计算，酸碱溶液的比热容和密度均大于水。
1、 能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？
2、 实验中是否可以更换温度计？
3、能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？
【思考与讨论】
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
不能，会存在仪器误差。
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
【思考与讨论】
4、 能否将NaOH分多次倒入热量计中？
5、 为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？能不能是盐酸过量？
6、 玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
为了保证盐酸完全被中和。
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
盐酸过量则应以氢氧化钠为标准计算生成的水，但溶液吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法保证氢氧化钠完全与盐酸反应。
浓H2SO4
NaOH
HNO3
Ba(OH)2
H2SO4
HNO3
NH3·H2O
Ba(OH)2
CH3COOH
NaOH
二、中和热
1
2
3
4
5
H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)
生成1molH2O放出的热量为定值57.3kJ
在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。
例1、判断下列变化：
①镁条的燃烧 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
③氧化钙与水的反应
④高温煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）制生石灰(CaO)
⑤炸药爆炸 ⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
⑦浓硫酸溶于水 ⑧ 冰熔化 ⑨甲烷在氧气中的燃烧
属于放热反应的是_______________
属于吸热反应的是_______________
① ③ ⑤ ⑨
② ④ ⑥
注意：化学反应一定伴随着能量变化，有能量变化的过程不一定是化学反应。
例2、某同学通过实验测出稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是的是( )
A、实验装置保温、隔热效果差
B、用量筒量取盐酸时仰视读数
C、分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D、用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
B
反应热
概念
中和反应反应热的测定
原理
装置
数据处理
误差分析
体系与环境
1、下列有关能量转化的认识不正确的是（ ）
A、燃料燃烧，只是将化学能转化为了热能
B、人类使用照明设备，将电能转化为光能
C、生物光合作用中的能量转化：光能(太阳能)→生物质能(化学能)
D、化学反应过程中，除了物质变化外，一定伴有能量变化
A
2、将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是 ( )
A、做该实验时环境温度为22 ℃
B、该实验表明化学能可以转化为热能
C、NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L-1
D、该实验表明有水生成的反应都是放热反应
B
3、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( )
A、温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物
B、强酸与强碱反应生成1 mol H2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C、测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度
D、某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1mol H2O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
D
4、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·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反应反应热。
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_________________。
(2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会________
(填”偏大””偏小”或“无影响” )。
环形玻璃搅拌器
偏小
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_____________ (填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH2O放出的热与原实验____________，简述理由：_________________________________________________。
不相等
相等
生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关
1、能从体系和环境的角度认识反应热的概念。
2、能解释中和反应反应热的测定原理。
3、能根据实验中测定的数据计算反应热。
认识体系和环境及反应热。
中和反应反应热的测定。
反应物
生成物
质量守恒
能量守恒
变化
守恒
物质
能量
光能
电能
热能
化学反应的特征
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。
常见的吸热反应和放热反应有哪些？
【思考与讨论】
常见的放热反应 常见的吸热反应
①金属与水或酸反应
②可燃物的燃烧
③物质的缓慢氧化
④酸碱中和反应
⑤大多数化合反应
⑥铝热反应
①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
②HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
③C+CO2 === 2CO
④C+H2O(g) === CO+H2
⑤大多数分解反应
高温
高温
常见的放热反应和吸热反应
在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？
一、反应热 焓变
1、体系和环境
盐酸、 NaOH溶液
和发生的反应
研究对象
体系
环境
试管、空气等
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
与研究对象相互影响的部分
物质/热量交换
热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
一、反应热 焓变
2、反应热
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
物质三态变化所吸收/释放的能量是不是反应热？
不是！
简易量热计示意图
如何测定反应放出的热量？
保温杯式量热计
二、反应热的测定
2、测量工具：简易量热计
1、测量原理：
用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。
Q ＝ c · m · Δt
中和反应反应热
体系的比热容
体系的质量
反应前后体系
温度的差值
50 mL 0.50 mol/L的盐酸、50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液
简易量热计、量筒(50 mL)两个、温度计、环形玻璃搅拌器
实验药品
实验仪器
实验原理
Q = c · m · Δt
实验探究——中和反应反应热的测定
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例
m=ρV
温度计测量
量筒
如何提高实验的准确度？
②充分反应
①保温
实验探究——中和反应反应热的测定
实验步骤
量热计的准备
反应后体系温度的测量
反应物温度的测量
重复实验
测→洗→测
最高温度点
提高准确度
实验探究——中和反应反应热的测定
数据处理
1、取盐酸温度和NaOH溶液温度的__________记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2 - t1），将数据填入下表。
平均值
次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差
（t2-t1）/℃
盐酸 NaOH 溶液 平均值 1 21.0 21.0 24.3
2 21.1 21.1 24.5
3 21.2 21.3 24.6
21.00
21.10
21.25
3.40
3.35
3.30
若温度差出现一组数据与其他数据差距很大，应当舍去！
为了计算简便，盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是_______________________，生成
1 mol H2O时放出的热量为 。
实验探究——中和反应反应热的测定
数据处理
0.418（t2 - t1）kJ
Q=c × (m1+m2) × (t2 - t1)
= 56.012 kJ/mol
计算：
生成1mol H2O时放出的热量
0.418(t2 - t1)
0.025
kJ
4.18×(50+50)×3.35
0.025
=
kJ
大量实验测得，在250C和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ的热量。
56.012
kJ
57.3
kJ
VS
我们的数据
大量实验数据
为什么误差这么大？
实验过程中有哪些因素会造成实验误差？
实验探究——中和反应反应热的测定
误差分析
①装置本身缺陷：
②实验操作：
③数据处理：
如动作慢，造成热量损失。
保温性能差。
采用近似值计算，酸碱溶液的比热容和密度均大于水。
1、 能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？
2、 实验中是否可以更换温度计？
3、能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？
【思考与讨论】
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
不能，会存在仪器误差。
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
【思考与讨论】
4、 能否将NaOH分多次倒入热量计中？
5、 为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？能不能是盐酸过量？
6、 玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
为了保证盐酸完全被中和。
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
盐酸过量则应以氢氧化钠为标准计算生成的水，但溶液吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法保证氢氧化钠完全与盐酸反应。
浓H2SO4
NaOH
HNO3
Ba(OH)2
H2SO4
HNO3
NH3·H2O
Ba(OH)2
CH3COOH
NaOH
二、中和热
1
2
3
4
5
H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)
生成1molH2O放出的热量为定值57.3kJ
在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。
例1、判断下列变化：
①镁条的燃烧 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
③氧化钙与水的反应
④高温煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）制生石灰(CaO)
⑤炸药爆炸 ⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
⑦浓硫酸溶于水 ⑧ 冰熔化 ⑨甲烷在氧气中的燃烧
属于放热反应的是_______________
属于吸热反应的是_______________
① ③ ⑤ ⑨
② ④ ⑥
注意：化学反应一定伴随着能量变化，有能量变化的过程不一定是化学反应。
例2、某同学通过实验测出稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是的是( )
A、实验装置保温、隔热效果差
B、用量筒量取盐酸时仰视读数
C、分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D、用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
B
反应热
概念
中和反应反应热的测定
原理
装置
数据处理
误差分析
体系与环境
1、下列有关能量转化的认识不正确的是（ ）
A、燃料燃烧，只是将化学能转化为了热能
B、人类使用照明设备，将电能转化为光能
C、生物光合作用中的能量转化：光能(太阳能)→生物质能(化学能)
D、化学反应过程中，除了物质变化外，一定伴有能量变化
A
2、将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是 ( )
A、做该实验时环境温度为22 ℃
B、该实验表明化学能可以转化为热能
C、NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L-1
D、该实验表明有水生成的反应都是放热反应
B
3、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( )
A、温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物
B、强酸与强碱反应生成1 mol H2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C、测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度
D、某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1mol H2O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
D
4、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·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反应反应热。
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_________________。
(2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会________
(填”偏大””偏小”或“无影响” )。
环形玻璃搅拌器
偏小
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_____________ (填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH2O放出的热与原实验____________，简述理由：_________________________________________________。
不相等
相等
生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关