化学反应与能量中和反应的反应热及其测定.ppt

高中化学精品课件 选修4 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第2课时中和反应的反应热及其测定 中和反应的反应热及其测定 本节知识目录 学习目标定位 1 正确认识中和热的概念 2 通过中和热的测定 初步学会测定化学反应反应热的实验方法 会分析测定反应热时误差产生的原因 并能采取适当措施减小实验误差 学习重难点 中和热的概念和测定方法 知识回顾 温故追本溯源 推陈方可知新 1 已知1molC和1molH2O g 反应生成1molCO和1molH2 需吸收131 5kJ的热量 则该反应的反应热 H 该反应的热化学方程式是 131 5kJ mol 1 C s H2O g CO g H2 g H 131 5kJ mol 1 2 已知热化学方程式 N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H 534kJ mol 1 则 1 该反应是 填 放热 或 吸热 反应 判断的依据是 2 当反应的热量变化为2136kJ时 参加反应的N2H4质量是g 放热 H为负值 128 2 H的数值表示对于给定形式的化学反应 以各物质的化学计量数计量其物质的量时 发生反应所吸收或放出的热量 1 放热反应 H0 即 H为 知识回顾 温故追本溯源 推陈方可知新 3 中和反应的概念是 实质是 强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为 4 浓H2SO4溶于水是 填 放热 或 吸热 过程 醋酸溶于水会成阴阳离子 该过程是 填 放热 或 吸热 过程 酸和碱反应生成盐和水的反应 酸电离产生的H 与碱电离产生的OH 结合成H2O H OH H2O 放热 吸热 1 中和反应的实质是H 和OH 生成H2O 但是并不是所有的中和反应都能用H OH H2O 2 溶解和电离都伴随着热效应 电离是吸热 但溶解有的放热有的吸热 电离 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 1 写出下列反应的化学方程式 1 将0 02mol L 1盐酸与0 02mol L 1氢氧化钠溶液等体积混合 2 将0 01mol L 1硫酸与0 02mol L 1氢氧化钠溶液等体积混合 HCl NaOH NaCl H2O H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 思考 1 若从物质类别的变化分析 两反应的类型是 若从能量的变化分析 其反应类型是 思考2 两反应的离子方程式是 反应过程中的热量变化 填 相同 或 不同 判断的依据是 中和反应 放热反应 H OH H2O 相同 参加两反应的H OH 的数目都相同 学习探究 归纳总结 基础自学落实 重点互动探究 1 中和热的概念 酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成1molH2O l 时的反应热 为什么是稀溶液 若是浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解 溶解要放出热量 若是浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离 电离要吸收热量 故放出的热量均不完全是中和热 学习探究 归纳总结 基础自学落实 重点互动探究 2 中和热的大小 强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时 1molH 和1molOH 反应生成1molH2O l 放出57 3kJ的热量 热化学方程式表示为H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 1 下列说法正确的是 A 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B 1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C 在稀溶液中 酸与碱发生中和反应生成1molH2O l 时的反应热叫做中和热D 测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba OH 2溶液 C 中和热是指稀酸 稀碱中和反应生成1molH2O l 时所放出的热量 可以是弱酸 弱碱但必须是很稀的 本题考查的是中和热的概念 必须是生成1molH2O l H2SO4和Ba OH 2反应时 除生成水外 还有BaSO4沉淀生成 所以其反应热不是中和热 学习探究 D 基础自学落实 重点互动探究 2 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 又知电解质的电离是吸热过程 向1L0 5mol L 1的NaOH溶液中加入下列物质 稀醋酸 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应 则其焓变 H1 H2 H3的关系是 A H1 H2 H3B H1 H2D H1 H3 H2 因为稀醋酸是弱酸 难电离 电离时吸热 浓硫酸溶于水时放热 故中和反应时放出的热量Q 浓硫酸 Q 稀硝酸 Q 稀醋酸 又因放热反应中 H为负值 即 H Q 故 H2 H3 H1 因而选D 1 中和反应反应热可以用实验的方法测得 先将反应器置于绝热容器中 然后在反应器中将酸 碱稀溶液混合 发生中和反应 测量出 根据水的质量 比热容等即可求出反应放出的热量 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 放出的热传入水 稀溶液 中 水 稀溶液 的温度变化 Q c m H2O t 4 18J g 1 1 m H2O t2 t1 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 视频导学 2 实验装置 1 量热计的结构 温度计 泡沫塑料盖板 碎泡沫塑料 环形玻璃搅拌棒 100mL小烧杯 500mL大烧杯 2 实验过程中 还需要的其他仪器有 50mL量筒 2个 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 3 重复实验操作三次 记录每次的实验数据 取其平均值作为计算依据 3 实验测量数据 1 初始温度 t1 测定 用一量筒量取50mL0 50mol L 1盐酸 倒入小烧杯中并测量其温度 用另一量筒量取50mL0 55mol L 1NaOH溶液并测量其温度 取两温度平均值为t1 2 终止温度 t2 测定 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯中 盖好盖板 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的最高温度 记录为终止温度t2 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 4 实验数据处理 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 学生分组实验 1 实验目的 测量酸碱中和反应的中和热 2 实验仪器 量热计 温度计 烧杯 玻璃棒 0 55mol L 1盐酸 0 50mol L 1氢氧化钠 3 实验步骤 分组完成上述实验填写下列表格 4 实验结论 根据实验中和热的数据为 中和热的热化学方程式为 为什么用0 55mol L 1盐酸代替0 50mol L 1盐酸 学习探究 归纳总结 基础自学落实 重点互动探究 中和反应热的测定实验步骤 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 减少热量散失 不能 铜棒传导热的能力较强 使热量散失较多 偏低 增加 反应消耗的酸 碱增多 放出热量增加 不变 中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O l 放出的热量 与酸 碱的用量无关 中和反应热测定实验 一是要防止热量散失 如大烧杯上加盖硬纸板 两个烧杯口要相平 在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片 用环形玻璃搅拌棒搅拌而不能用金属棒 丝 搅拌 实验时动作要迅速等 二是酸 碱溶液浓度宜小不宜大 温度计读数要准确等 加过量碱溶液可使酸完全反应 碱过量对中和热测定没有影响 目标定位 知识回顾 学习探究 自我检测 学习探究 基础自学落实 重点互动探究 1 在测定中和热的实验中 下列说法正确的 A 使用环形玻璃棒是为了加快反应速率 减小实验误差B 为了准确测定反应混合溶液的温度 实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C 用0 5mol L 1NaOH溶液分别与0 5mol L 1的盐酸 醋酸溶液反应 如所取的溶液体积相等 则测得的中和热数值相同D 在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平 量筒 烧杯 滴定管 温度计 自我检测 1 2 检测学习效果 体验成功快乐 3 4 5 A 在中和热的测定中 使用环形玻璃棒搅拌 目的是使反应物混合均匀 加快反应 减小误差 A正确 B项中温度计水银球不能接触烧杯底部 B错 自我检测 检测学习效果 体验成功快乐 1 2 3 4 5 2 在进行中和热的测定中 下列操作错误的是 A 反应前酸 碱溶液的温度要相同B 测量溶液的温度计要一直插在溶液中C 为了使反应均匀进行 可以向酸 碱 中分次加入碱 酸 D 为了使反应更完全 可以使酸或碱适当过量 分次加入混合时 容易造成热量损失 使测试结果不准确 C 自我检测 检测学习效果 体验成功快乐 1 2 3 4 5 3 中和热是在稀溶液中 强酸 强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量 中和热为57 3kJ mol 1 下列热化学方程式中正确的是 A HNO3 aq KOH aq H2O l KNO3 aq H 57 3kJ mol 1B HNO3 aq NH3 H2O aq H2O l NH4NO3 aq H 57 3kJ mol 1 H 57 3kJ mol 1 为弱电解质 电离时需吸收热量 分别与强酸 强碱发生中和反应时 放出的热量小于57 3kJ 故 H 57 3kJ mol 1 D 4 已知HCN aq 与NaOH aq 反应的 H 12 1kJ mol 1 HCl aq 与NaOH aq 反应的 H 55 6kJ mol 1 则HCN在水溶液中电离的 H等于 A 67 7kJ mol 1B 43 5kJ mol 1C 43 5kJ mol 1D 67 7kJ mol 1 自我检测 检测学习效果 体验成功快乐 C 1 2 3 4 5 两反应的热化学方程式为 HCN aq OH aq H2O l CN aq H 12 1kJ mol 1 H aq OH aq H2O l H 55 6kJ mol 1 对比 两个热化学方程式可知 反应 比反应 放热少的原因是HCN是弱酸 电离过程吸热 1molHCN与NaOH反应比与1molHCl反应时少放出43 5kJ的热量 故HCN在水溶液中电离的 H等于 43 5kJ mol 1 所以选C 自我检测 检测学习效果 体验成功快乐 1 2 3 4 5 57 3kJ mol 1 小于 28 65 2 据中和热的定义可知 中和热与强酸 强碱的物质的量的多少无关 中和热 H为 57 3kJ mol 1 3 因醋酸为弱酸 用NaOH中和时 需不断地电离出H 而电离过程中要吸收热量 故反应放出的热量会减小 本讲内容结束请完成课时作业