魯科化學(xué)反應(yīng)原理第一章第1節(jié)第1課時

1、第第1 1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識思考:化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個需要一個化學(xué)量化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱來定量描述研究反應(yīng)熱1 1、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？2 2、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？3 3、通過理論方法如何計算這些熱量？、通過理論方法如何計算這些熱量？一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1 1、什么是反應(yīng)熱、什么是反應(yīng)熱? ? 2

2、2、反應(yīng)熱的符號是什么？、反應(yīng)熱的符號是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？4 4、如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？、如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 3 3、反應(yīng)熱的單位是什么、反應(yīng)熱的單位是什么為了更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。為了更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。一、反應(yīng)熱的涵義一、反應(yīng)熱的涵義1 1、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在此溫度時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)。下的熱效應(yīng)。2 2、符號：用、符號：用Q Q表示表示 Q Q0 0，表示吸熱；，表示

3、吸熱；3 3、單位：、單位：J/molJ/mol或或kJ/molkJ/mol如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 如何求算一個體系放出或吸收的熱量呢？如何求算一個體系放出或吸收的熱量呢？Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )C C熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高升高1K1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C C0 0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T T熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，熱力學(xué)溫度，

4、也叫開爾文溫度， 單位為單位為k k，T(kT(k)=t()=t(0 0c)+273.15c)+273.15中和熱 在稀溶液中,強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水放出的熱量.簡易簡易量熱計量熱計示意圖示意圖1、儀器：、儀器：2、藥品：、藥品：量熱計、量筒（量熱計、量筒（100ml）、溫度計、燒杯（）、溫度計、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液活動活動探究探究測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱3、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱、

5、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1、向量熱計內(nèi)筒中加入、向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸的鹽酸100mL，蓋上，蓋上杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向、向250 mL燒杯中加入燒杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱、假設(shè)溶液的比熱等于等于水的比熱并水的比熱并忽略量熱計的

6、熱容忽略量熱計的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。實驗步驟實驗步驟1.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。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測定中和熱的測定大、小燒杯放置時，為大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好對此裝置，你有何更好的建議？的建議？答案：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋

7、嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。2.2.用一個量筒最取用一個量筒最取50 mL50 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈的酸用水沖洗干凈。溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？小燒杯？為什么？ 因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖

8、洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。3.3.用另一個量筒量取用另一個量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并溶液，并用溫度計測量用溫度計測量NaOHNaOH溶液的溫度，記入下表。溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。量損失而使誤差增大。4.4.

9、把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把把量筒中的量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？在測定過程中應(yīng)注意什么問題在測定過程中應(yīng)注意什么問題(1)用保溫性能好的儀器測量。 (2)混合好后，迅速蓋好裝置蓋子，減少熱量的損失。

10、(3)所用藥品濃度的配制須準(zhǔn)確,用強酸和強堿溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的溫度計，讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點后二位。同時應(yīng)注意水銀球部位要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。(5)記錄最高溫度。 議一議議一議你所測得的數(shù)據(jù)是否為你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因。分析產(chǎn)生誤差的原因。可能的原因有：1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50 mL都會造成誤差）2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸

11、、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。 反應(yīng)熱測定的誤差分析反應(yīng)熱測定的誤差分析討論下列問題討論下列問題 1. 1.本實驗中若把本實驗中若把50 mL50 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L的鹽酸改為的鹽酸改為50 mL50 mL 0.50 mol/L0.50 mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？2.2.若改用若改用100 mL100 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L的鹽酸和的鹽酸和100

12、 mL100 mL 0.55 mol/L 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。練習(xí)50 mL50 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55

13、mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1 1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是是 。（2 2）燒杯間填滿碎紙條的作用是）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3 3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無影響無影響”）。）。（4 4）實驗中改用）實驗中改用60 m

14、L60 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L 50 mL 0.55 mol/L NaOHNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和熱），所求中和熱 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），簡述理由：），簡述理由： 。（5 5）用相同濃度和體積的氨水代替）用相同濃度和體積的氨水代替NaOHNaOH溶液進(jìn)行上述實驗，溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會測得的中和熱的數(shù)值會 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH50 mL 0

15、.50mol/L NaOH溶溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會 。（均填。（均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無影響無影響”）環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失減少實驗過程中的熱量損失偏小不等相等 因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O所放出的能量，與酸堿的用量無關(guān)偏小偏小 為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？過程中應(yīng)注意什么？ (1)(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略 稍過量。稍過量。 (2)(2)為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的為了

16、使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。濃度宜小不宜大。 (3)(3)宜使用有宜使用有0.10.1刻度的溫度計?？潭鹊臏囟扔嫛?(4)(4)記錄最高溫度記錄最高溫度。 (5)(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理：進(jìn)行反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理： a、忽略量熱記的熱容；忽略量熱記的熱容； b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同；認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同； c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（一）反應(yīng)熱（一）反應(yīng)熱1、概念：一定溫度、概念：一定溫度 釋放或吸收釋放或吸收 吸熱吸熱2、表示、表示 Q 放熱放熱3、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)

17、的方法、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法 理論計算理論計算 實驗測定實驗測定（二）反應(yīng)熱的實驗測定（二）反應(yīng)熱的實驗測定1、原理、原理Q= C(T2T1) = cm(T2T1)2、實驗、實驗課堂小結(jié)課堂小結(jié)熱化學(xué)熱化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變 1。焓（。焓（H）：物質(zhì)本身所具有的能量，是與體）：物質(zhì)本身所具有的能量，是與體系的內(nèi)能、壓強、體積有關(guān)的一個物理量系的內(nèi)能、壓強、體積有關(guān)的一個物理量2。焓變（。焓變（H） ：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化量：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化量 H=H生成物生成物-H反應(yīng)物反應(yīng)物 在等溫等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)，如果不做非體積功（即在等溫等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)，如果不做非體積功（

18、即沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能），則該反應(yīng)的反應(yīng)熱沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能），則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變。即：等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變。即：Qp= H Q Qp p00為吸熱反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，Q Qp p00為放熱反應(yīng)為放熱反應(yīng) 當(dāng)當(dāng)H H 0 0時，為吸熱反應(yīng)。時，為吸熱反應(yīng)。 當(dāng)當(dāng)H H 0 0時，為放熱反應(yīng)。時，為放熱反應(yīng)。 H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9 kJ/mol200 101 kPa與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點？正確書寫熱化

19、學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點？交流研討交流研討 下列方程式屬于熱化學(xué)方程式：下列方程式屬于熱化學(xué)方程式： 1.定義：可表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的方程定義：可表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的方程式，叫做熱化學(xué)方程式。式，叫做熱化學(xué)方程式。2.寫法：寫法：1)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度、壓強（熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度、壓強（298 K,101 kPa時不寫）一般不寫其他反應(yīng)條件；不標(biāo)明生成沉淀時不寫）一般不寫其他反應(yīng)條件；不標(biāo)明生成沉淀或氣體符號?；驓怏w符號。2)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，常用要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，常用s、l、g表示表示固體、液體、氣體。固體、液體、氣體

20、。三、熱化學(xué)方程式三、熱化學(xué)方程式3) H后要注明反應(yīng)溫度，后要注明反應(yīng)溫度，H的單位為的單位為Jmol-1或或KJmol-14)H的值必須與方程式的化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)。計量數(shù)的值必須與方程式的化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)。計量數(shù)加倍時，加倍時， H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時，也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時， 其其H與正反應(yīng)的數(shù)值相等，符號相反。與正反應(yīng)的數(shù)值相等，符號相反。5)方程式中的化學(xué)計量數(shù)以方程式中的化學(xué)計量數(shù)以“mol”為單位，不表示為單位，不表示分子數(shù)，因此可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。分子數(shù)，因此可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。6) 可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)的H表明的是完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)。表明的是完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)。意義意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。例例 題題1、當(dāng)、當(dāng)1mol氣態(tài)氣態(tài)H2與與1mol氣態(tài)氣態(tài)Cl2反應(yīng)反應(yīng)生成生成2mol氣態(tài)氣態(tài)HCl，放出，放出184.6KJ的的熱熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式課堂