202X年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1.1.2熱化學(xué)方程式中和熱的測(cè)定課件新人教版選修4

1、第第2課時(shí)課時(shí)熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式中和熱的測(cè)定中和熱的測(cè)定目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.能說(shuō)出熱化學(xué)方程式的含義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。能說(shuō)出熱化學(xué)方程式的含義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。2.通過(guò)中和反響反響熱的測(cè)定通過(guò)中和反響反響熱的測(cè)定,初步了解測(cè)定化學(xué)反響反響熱的初步了解測(cè)定化學(xué)反響反響熱的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)方法。3.能正確分析測(cè)定反響熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因能正確分析測(cè)定反響熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因,并能采取適當(dāng)措施并能采取適當(dāng)措施減小誤差。減小誤差。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二一、熱化學(xué)方程式1.定義表示參加反響的物質(zhì)的量與反響熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二3.書(shū)寫(xiě)原那么書(shū)寫(xiě)原那么(1)熱化學(xué)方程式

2、中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子不表示分子個(gè)數(shù)個(gè)數(shù),可以用整數(shù)也可以用分?jǐn)?shù)?？梢杂谜麛?shù)也可以用分?jǐn)?shù)。(2)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)、必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)、H的的“+、-和單位。和單位。(3)對(duì)于一樣反響對(duì)于一樣反響,H的數(shù)值必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)。的數(shù)值必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二同一個(gè)化學(xué)反響,是否只有一種形式的熱化學(xué)方程式?提示：熱化學(xué)方程式表示參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量和反響熱的關(guān)系,而H的值與參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān),故熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),H也不同,一個(gè)化學(xué)反響,可有多種形式的熱化學(xué)方程式。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二二、中

3、和熱的測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反響的反響熱,體驗(yàn)化學(xué)反響的熱效應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)用品】?jī)x器:大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒(50 mL)兩個(gè)、溫度計(jì)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個(gè)小孔);藥品:鹽酸(0.50 molL-1)、氫氧化鈉溶液(0.55 molL-1)。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二【實(shí)驗(yàn)原理】實(shí)驗(yàn)時(shí),先測(cè)出鹽酸和氫氧化鈉溶液的起始溫度,求其平均溫度t1,兩溶液混合充分反響后,讀取混合液溫度t2。為了使計(jì)算簡(jiǎn)便,可以近似地認(rèn)為:(1)50 mL0.50 molL-1鹽酸和50 mL0.55 molL-1氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm-3

4、,那么:鹽酸質(zhì)量m1=50 g,氫氧化鈉溶液質(zhì)量m2=50 g。近似認(rèn)為混合溶液的比熱容c=4.18 J(g)-1,所以中和反響放出的熱量是:Q=(m1+m2)c(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ。 (2)又因50 mL 0.50 molL-1鹽酸中含有0.025 mol的H+,與0.025 mol OH-發(fā)生中和反響,生成0.025 mol 的水,放出熱量為Q kJ,所以:知識(shí)梳理典例透析一二一、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及本卷須知1.書(shū)寫(xiě)“三步驟一寫(xiě)寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式 二注注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 三寫(xiě)寫(xiě)出H的數(shù)值、單位及符號(hào)知識(shí)梳理典例透析一二2.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的本卷須知書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程

5、式的本卷須知(1)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài):方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)用括號(hào)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(g、l、s),不用標(biāo)不用標(biāo)“或或“,水溶液用水溶液用aq表示。表示。(2)注意注明必要的反響條件注意注明必要的反響條件:焓變與溫度和壓強(qiáng)等測(cè)定條件有焓變與溫度和壓強(qiáng)等測(cè)定條件有關(guān)關(guān),所以書(shū)寫(xiě)時(shí)必須在所以書(shū)寫(xiě)時(shí)必須在H后指明反響的溫度和壓強(qiáng)后指明反響的溫度和壓強(qiáng)(298 K、101 kPa時(shí)時(shí),可不注明可不注明)。(3)注意明確化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義注意明確化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義:化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示該物質(zhì)的物化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量質(zhì)

6、的量,不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù),因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。知識(shí)梳理典例透析一二(4)注意H的單位及符號(hào):H的單位是Jmol-1或kJmol-1,H只能寫(xiě)在化學(xué)方程式的右邊,表示正向反響的焓變。H0那么表示為吸熱反響。(5)注意同一反響中化學(xué)計(jì)量數(shù)與H數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,那么H的數(shù)值也加倍;假設(shè)反響逆向進(jìn)展,那么H改變符號(hào),但絕對(duì)值不變。特別提示 熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)中的常見(jiàn)錯(cuò)誤:物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注錯(cuò)誤、H的正負(fù)及單位書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤、熱量數(shù)值與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)等。知識(shí)梳理典例透析一

7、二二、中和熱的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖的簡(jiǎn)易裝置可用來(lái)測(cè)定中和反響的反響熱:知識(shí)梳理典例透析一二在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平,兩杯口相平,可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán),從而減少熱量損失。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),到達(dá)保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)。知識(shí)梳理典例透析一二注意:(1)環(huán)形玻璃攪拌棒的作用:勻速攪拌,使溶液混合均勻。實(shí)驗(yàn)中不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒,因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱,使熱量損失較大。(2)泡沫塑料板(或碎紙條、碎泡沫塑料

8、)的作用:保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。(3)不能用同一個(gè)量筒測(cè)量鹽酸和NaOH溶液的體積。因?yàn)榱客矁?nèi)的酸會(huì)與堿發(fā)生反響而使熱量散失。(4)酸、堿混合時(shí),要把燒杯中的NaOH溶液快速倒入量熱計(jì)中而不能緩緩倒入,假設(shè)動(dòng)作緩慢,將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。知識(shí)梳理典例透析一二2.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因?qū)嶒?yàn)產(chǎn)生誤差的原因(1)量取溶液的體積有誤差量取溶液的體積有誤差(測(cè)量結(jié)果是按測(cè)量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)展計(jì)的酸、堿進(jìn)展計(jì)算算,假設(shè)實(shí)際量取時(shí)假設(shè)實(shí)際量取時(shí),多于多于50 mL或少于或少于50 mL都會(huì)造成誤差都會(huì)造成誤差)。(2)溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外

9、面。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。(4)混合酸、堿溶液時(shí)混合酸、堿溶液時(shí),動(dòng)作緩慢動(dòng)作緩慢,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。(5)隔熱操作不到位隔熱操作不到位,致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。(6)測(cè)酸后的溫度計(jì)未用水清洗便立即去測(cè)堿的溫度測(cè)酸后的溫度計(jì)未用水清洗便立即去測(cè)堿的溫度,致使熱量致使熱量損失而引起誤差。損失而引起誤差。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論所測(cè)得的三次中和反響的反響熱一樣。所測(cè)得的三次中和反響的反響熱一樣。知識(shí)梳理典例透析一二4.實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析溶液中所發(fā)生的反響均為溶液中所發(fā)生的反響均為H+OH- H2O。由于三次實(shí)驗(yàn)。由于三次實(shí)驗(yàn)中所用溶液的體積一樣中

10、所用溶液的體積一樣,溶液中溶液中H+和和OH-的濃度一樣的濃度一樣,因此三次反因此三次反響的反響熱也是一樣的。響的反響熱也是一樣的。知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3熱化學(xué)方程式的正誤判斷 【例題1】 由氫氣與氧氣反響生成1 mol水蒸氣放出241.8 kJ的熱量,1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2.45 kJ的熱量,那么以下熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的選項(xiàng)是() 知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3解析：放熱反響H為“-,C、D錯(cuò)誤;1 mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為一樣條件下的1 mol液態(tài)水時(shí)要放出 kJ的熱量,可求出H為 kJmol-1,B錯(cuò)誤,應(yīng)選A項(xiàng)。答案：A知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知

11、識(shí)點(diǎn)3點(diǎn)撥 判斷熱化學(xué)方程式正誤的“三看“一看H的符號(hào)是否正確(根據(jù)反響是放熱還是吸熱);“二看物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確(根據(jù)題中表述);“三看H的數(shù)值是否正確(根據(jù)反響熱與化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系)。知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3熱化學(xué)方程式的應(yīng)用 【例題2】 在一定條件下,氫氣和丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為: 5 mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3 847 kJ,那么氫氣和丙烷的體積比為() 1知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3答案：B 知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3 與中和熱有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 【例題3】 (2021陜西咸陽(yáng)期末)以下關(guān)于中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)描述正確的選項(xiàng)

12、是()A.需要用到的儀器是酒精燈、燒杯、溫度計(jì)、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒B.中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中可以使用所有的酸和堿C.環(huán)形玻璃攪拌棒的攪拌方式是上下攪動(dòng)D.實(shí)驗(yàn)所取NaOH物質(zhì)的量稍大于HCl,會(huì)導(dǎo)致中和熱的數(shù)值偏高知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3解析:中和熱測(cè)定中不需要加熱,那么不會(huì)使用酒精燈,故A錯(cuò)誤;中和熱測(cè)定中,通常用稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液,不是所有的酸和堿,故B錯(cuò)誤;在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪拌,使溶液混合均勻,故C正確;中和熱測(cè)定中,為了減小誤差,使酸中氫離子完全反響,實(shí)驗(yàn)所取NaOH物質(zhì)的量稍大于HCl,該措施不會(huì)導(dǎo)致中和熱的數(shù)值偏高,故D錯(cuò)誤。答案:

13、C點(diǎn)撥此題考察了中和熱的測(cè)定,題目難度不大,明確中和熱測(cè)定原理為解答關(guān)鍵,注意掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟、使用儀器及誤差分析方法,試題培養(yǎng)了分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3【例題4】 50 mL 0.50 molL-1鹽酸與50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液在如下圖的裝置中進(jìn)展中和反響。通過(guò)測(cè)定反響過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。答復(fù)以下問(wèn)題:知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3(1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 。 (2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值(填“偏大“偏小或“無(wú)影響)。 (3)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 molL-1鹽酸與50 mL 0.55 molL-1NaOH溶液進(jìn)展反響,與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量(填“相等或“不相等),所求中和熱(填“相等或“不相等),簡(jiǎn)述理由: 。 (4)用一樣濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)展上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)(填“偏大“偏小或“無(wú)影響)。 知識(shí)梳理典例透析知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)3解析：(1)碎泡沫塑料的作用為減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。(2)不蓋硬紙板會(huì)損失局部熱量,故所測(cè)結(jié)果偏小。(3)由中和熱概念可知,中和熱是以生成1 mol水為標(biāo)準(zhǔn)的,而與酸堿的用量無(wú)關(guān)。(4