高中化學(xué) 1.1 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化課件 新人教版選修4.ppt

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1,第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量,第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化,2,1、常溫下14克CO在足量氧氣中充分燃燒，放出141.3KJ熱量，寫(xiě)出該熱化學(xué)方程式。,課本P6-3、4作業(yè)評(píng)講 練習(xí)：,2CO（g）+ O2（g）= 2CO2（g）ΔH= - 565.2kJ·mol-1 CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）ΔH= - 282.6kJ·mol-1,3,4,二、熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式對(duì)比,5,2、已知在1×101K Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出 484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 A.H2O(g)＝H2 (g)＋1/2O2 (g) ΔH= +242kJ·mol-1 B.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol-1 C.H2 (g)＋1/2O2 (g)＝H2O(g) ΔH＝+242kJ·mol-1 D.2H2 (g)＋O2 (g)＝2H2O(g) ΔH＝+484kJ·mol-1,A,6,思考1. 在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量△H1、△H2的大小,A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2,氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量,故生成液態(tài)水放熱多，由于此反應(yīng)熱為負(fù)值，放熱越多，數(shù)值越小。∴△H1△H2,特別注意反應(yīng)熱的符號(hào),7,B: S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(S)+O2(g)=SO2(g) △H2,思考２. 在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量△H1和△H2 的大小,兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量的總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱量，故 △H1△H2 。,8,C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g) △H1 C(S)+O2(g)=CO2(g) △H2,思考３. 在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量△H1、 △H 2的大小,固態(tài)C氧化為CO，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，和O2反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和等于固態(tài)C氧化為氣態(tài)CO2釋放的熱量∴△H1＞△H2,9,D: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g) △H 2,狀態(tài)相同，但后式計(jì)數(shù)量?jī)H是前式的一半，釋放的熱量也應(yīng)是前式的一半，△H1△H 2,思考4. 在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量△H1、 △H 2的大小,練習(xí):寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)測(cè)得： (1)1L1mol·L-1NaOH溶液中和1L1mol·L-1HCl 溶液，放出57.3 kJ·mol-1的熱量； (2) 1L1mol·L-1KOH溶液中和1L1mol·L-1HNO3 溶液，放出57.3 kJ·mol-1的熱量； (3) 2L1mol·L-1NaOH溶液中和1L1mol·L-1H2SO4 溶液，放出114.6 kJ·mol-1的熱量；,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?能用方程式表示嗎?,二、中和熱,1、定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱。 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)，實(shí)質(zhì)都是H++OH-= H2O，中和熱都為 57.3kJ/mol 的熱量（中學(xué)階段我們只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱）。,二、中和熱,2、注意： ① 條件－稀溶液（一般是指濃度均≤ 1mol /L） 若是濃溶液，則在中和時(shí)還要考慮溶液的稀釋，此時(shí)除發(fā)生中和反應(yīng)外，稀釋過(guò)程也要放出熱量，影響中和熱的數(shù)值。,② 57.3kJ/mol 是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)的中和熱。,③ 限定的量是指生成1mol水，因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； ④ 中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)中和熱時(shí)的△H均為負(fù)值。如： NaOH(aq)+1/2 H2SO4 (aq) = 1/2 Na2SO4 (aq) + H2O(l) △H =－ 57.3kJ/mol,14,練習(xí),金版學(xué)案p 7-例2、2、3,例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ?H=－57.3kJ/mol ，求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出 kJ的熱量。 （2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出 kJ的熱量。,3、有關(guān)中和熱的計(jì)算,28.65,28.65,思考與交流,你能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱嗎？,提示：,哪些數(shù)據(jù)可以幫助我們測(cè)出反應(yīng)熱呢？我們?cè)鯓訉⑦@些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為熱量的變化呢？,Q＝cm△t Q：中和反應(yīng)放出的熱量。 C：反應(yīng)混合液的比熱容，為常數(shù)。 m：反應(yīng)混合物液的總質(zhì)量 △t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。,鹽酸與NaOH反應(yīng)的中和熱的測(cè)定,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到以上所需數(shù)據(jù)？ 實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該滿足什么條件？ 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？ 處理數(shù)據(jù)時(shí)還需注意什么問(wèn)題呢？,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),1、鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度和量 取的體積要取定值。 2、準(zhǔn)確測(cè)量反應(yīng)前后的溫度值。,二、中和熱的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)裝置和儀器,1、最好使用絕緣裝置，避免熱量散失到反應(yīng)體系外 ——保溫杯…… 2、鹽酸與氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能小——上面蓋紙板,3、整個(gè)反應(yīng)體系的溫度應(yīng)保持均衡 ——攪拌裝置的設(shè)計(jì) 4、用什么量取溶液最準(zhǔn)確？ ——燒杯？量筒？ 5、選取精確度高的溫度計(jì),實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題,用量筒準(zhǔn)確量取一定體積的鹽酸和NaOH溶液 及時(shí)攪拌 ——使反應(yīng)充分進(jìn)行，同時(shí)也是為了使反應(yīng)體系的溫度均衡 溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確 ——什么時(shí)候開(kāi)始讀數(shù)？怎樣讀數(shù)才正確？,實(shí)驗(yàn)步驟見(jiàn)課本P4-5,BACK,請(qǐng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2~3次,C為常數(shù)，4.18J/(g·℃) 鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度ρ近似取1g/mL 質(zhì)量m記為鹽酸質(zhì)量m1和氫氧化鈉溶液質(zhì)量m2之和,即m=(m1+m2) Q=(m1+m2) ·C ·(t2-t1) 將計(jì)算所得的熱量值與中和熱的定義比較一下，是“中和熱”了嗎？還需進(jìn)行怎樣的計(jì)算轉(zhuǎn)換工作？,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,2019/11/7,25,上式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成 1 mol水的反應(yīng)熱，而50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L 氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025 mol，故③式表示的也不是中和熱。,［思考與交流］該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？,,2019/11/7,26,［思考與交流］你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJ/mol， 若不是，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(cè)量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50 mL或小于50 mL都會(huì)造成誤差） 2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。 3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。 4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。 5.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。 6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。,2019/11/7,27,[思考與交流],1.本實(shí)驗(yàn)中若把50 mL 0.50 mol/L的鹽酸改為50 mL 0.50 mol/L醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？ 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？,答案：1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊?質(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測(cè)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(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)熱量損失，則二者結(jié)果相同）。,作業(yè)： 1、完成實(shí)驗(yàn)冊(cè)P1-4，交 2、金版學(xué)案P6-11 預(yù)習(xí)第三節(jié)內(nèi)容,