高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应第二课时反应热的测量与计算省公开课一等奖新.pptx

,第,2,课时反应热测量与计算,专题,1,第一单元化学反应中热效应,第1页,学习目标定位,知识内容,必考要求,加试要求,1.中和热测定。,2.盖斯定律及其简单计算。,b,b,课时,要求,1.正确认识中和热概念。,2.经过中和热测定，初步学会测定化学反应热试验方法，会分析测定反应热时误差产生原因，并能采取适当方法减小试验误差。,3.知道盖斯定律内容，能用盖斯定律进行相关焓变简单计算。,4.学会相关焓变计算方法技巧，深入提升化学计算能力。,第2页,新知导学,达标检测,内容索引,第3页,新知导学,第4页,一、中和反应反应热测量,1.,原理：,通常以盐酸与,NaOH,溶液反应为例测定中和反应反应热。,2.,试验仪器装置,(1),将试验装置中各仪器,(,或物品,),名称填在横线上。,温度计,环形玻璃搅拌棒,(2),试验过程中，还需要其它仪器有,。,50 mL,量筒,(2,只,),第5页,3.,试验测量数据,(1),初始温度,(,t,1,),用一量筒量取,50 mL 0.50 molL,1,盐酸，倒入简易量热计中并测量其温度；用另一量筒量取,50 mL 0.50 molL,1,NaOH,溶液并测量其温度，取两温度平均值为,t,1,。,(2),终止温度,(,t,2,),把量筒中,快速倒入盛有盐酸简易量热计中，马上盖上盖板。用,轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液,，统计终止温度为,t,2,。,(3),重复试验操作三次，统计每次试验数据，取其平均值作为计算依据。,NaOH,溶液,环形玻璃搅拌棒,最高温度,第6页,4.,试验数据处理,盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是,1 gcm,3,，反应后溶液比热容,c,4.18 Jg,1,1,，忽略量热计比热容。该试验中盐酸和,NaOH,溶液反应放出热量是,，中和热为,_,。,0.418(,t,2,t,1,)kJ,16.72(,t,2,t,1,)kJmol,1,(,或,H,kJmol,1,),第7页,5.,思索,(1),酸、碱混合时，为何要把,NaOH,溶液一次性快速倒入小烧杯？,答案,降低热量损失。,(2),试验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？,答案,不能，铜丝易传热，造成热量损失大。,第8页,归纳总结,中和热测定试验中应注意事项,(1),预防热量散失方法：,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；,用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒,(,丝,),搅拌；,试验时动作要快速。,(2),加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。,(3),数据处理时，相差较大数据可能是偶然误差引发，应舍去。,第9页,例,1,在进行中和热测定中，以下操作错误是,A.,反应中用是强酸、强碱稀溶液,B.,测量溶液温度计要一直插在溶液中,C.,为了使反应均匀进行，能够向酸,(,碱,),中分次加入碱,(,酸,),D.,为了使反应更完全，能够使碱适当过量,解析,分次加入混合时，轻易造成热量损失，使测试结果不准确。,答案,解析,第10页,例,2,某试验小组设计用,50 mL 0.50 molL,1,盐酸跟,50 mL 0.55 molL,1,氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。试回答以下问题：,答案,(1),使盐酸与,NaOH,溶液混合均匀正确操作是,(,填字母,),。,A.,用温度计小心搅拌,B.,揭开硬纸片用玻璃棒搅拌,C.,轻轻地振荡烧杯,D.,用套在温度计上环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,第11页,依据该学生试验数据计算，该试验测得中和热,H,_,(,结果保留一位小数,),。,(2),假设盐酸和氢氧化钠溶液密度都是,1 gcm,3,，又知中和反应后生成溶液比热容,c,4.18 Jg,1,1,。为了计算中和热，某学生试验统计数据以下：,答案,解析,试验序号,起始温度,t,1,/,终止温度,t,2,/,盐酸,氢氧化钠溶液,混合溶液,1,20.0,20.1,23.2,2,20.2,20.4,23.4,3,20.5,20.6,23.6,51.8 kJmol,1,第12页,解析,取三次试验平均值代入公式计算即可。,第13页,(3),试验过程中假如做出以下改变，会使测得中和热发生怎样改变？,(,填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,),。,本试验中用稍过量,NaOH,原因是为确保盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少许盐酸在反应中挥发，则测得中和热,。,答案,解析,偏小,解析,若因为有放热现象造成少许盐酸在反应中挥发，降低了,HCl,量，则测得中和热会偏小。,第14页,若用等浓度醋酸与,NaOH,溶液反应，则测得中和热会,，其原因是,。,在中和热测定试验中存在用水洗涤温度计上盐酸步骤，若无此操作步骤，则测得中和热会,。,答案,解析,偏小,用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得中和热偏小,解析,在中和热测定试验中存在用水洗涤温度计上盐酸步骤，其目标是使温度计上面残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测量结果偏小。,解析,用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得中和热偏小。,偏小,第15页,二、盖斯定律及应用,1.,盖斯定律了解,(1),大量试验证实，不论化学反应是,完成或,完成，其反应热是,_,。,(2),化学反应反应热只与反应体系,和,相关，而与反应,_,无关。,(3),始态和终态相同反应路径有,如,右,三种：,H,。,一步,分几步,相同,始态,终态,H,1,H,2,H,3,H,4,H,5,路径,第16页,2.,盖斯定律应用,依据以下两个反应,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,393.5 kJmol,1,CO(g),O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,283.0 kJmol,1,选取两种方法，计算出,C(s),O,2,(g)=CO(g),反应热,H,。,(1),虚拟路径法,反应,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),路径可设计以下：,H,1,H,+,H,2,H,H,1,H,2,=,393.5 kJ,mol,1,(,283.0 kJ,mol,1,),=,110.5 kJ,mol,1,。,第17页,(2),加正当,利用,“,加正当,”,求,C(s),O,2,(g)=CO(g),H,步骤：,.,写出目标反应热化学方程式，确定各物质在各反应中位置，,_,。,.,将已知热化学方程式变形，得反应,，,CO,2,(g)=CO(g),O,2,(g),H,3,283.0 kJmol,1,；,.,将热化学方程式相加，,H,也相加：,得，,_,，,则,H,kJmol,1,。,C(s),O,2,(g)=CO(g),C(s),O,2,(g)=CO(g),H,H,1,H,3,110.5,第18页,归纳总结,盖斯定律解题模型,第19页,例,3,(,金华质检,),已知：,Zn(s),O,2,(g)=ZnO(s),H,348.3 kJmol,1,2Ag(s),O,2,(g)=Ag,2,O(s),H,31.0 kJmol,1,则,Zn(s),Ag,2,O(s)=ZnO(s),2Ag(s),H,等于,。,解析,依据盖斯定律，将方程式,得目标方程式，所以,H,348.3 kJmol,1,(,31.0 kJmol,1,),317.3 kJmol,1,。,答案,解析,317.3 kJmol,1,第20页,(1),热化学方程式化学计量数加倍，,H,也对应加倍。,(2),热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也对应加减。,(3),将热化学方程式颠倒时，,H,正负必须随之改变。,尤其提醒,第21页,例,4,已知,P,4,(s,，白磷,),5O,2,(g)=P,4,O,10,(s),H,1,2 983.2 kJmol,1,答案,试用两种方法求白磷转化为红磷热化学方程式。,第22页,答案,“,虚拟路径,”,法,依据已知条件能够虚拟以下过程：,依据盖斯定律,H,H,1,(,H,2,),4,2 983.2 kJmol,1,738.5 kJmol,1,4,29.2 kJmol,1,热化学方程式为,P,4,(s,，白磷,)=4P(s,，红磷,),H,29.2 kJmol,1,第23页,(2),“,加合,”,法,P,4,(s,，白磷,),5O,2,(g)=P,4,O,10,(s),H,1,2 983.2 kJmol,1,P,4,O,10,(s)=5O,2,(g),4P(s,，红磷,),H,2,2 954 kJmol,1,上述两式相加得：,P,4,(s,，白磷,)=4P(s,，红磷,),H,29.2 kJmol,1,第24页,学习小结,1.,中和热测定,第25页,2.,盖斯定律,H,H,1,H,2,第26页,达标检测,第27页,1,2,3,4,5,1.,以下关于中和热说法中正确是,A.10 L 0.1 molL,1,NaOH,溶液与,10 L 0.1 molL,1,盐酸反应时反应热是中和热,B.1 mol HCl,气体通入,1 L 0.01 molL,1,NaOH,溶液中反应时反应热是中和热,C.1 mol CH,3,COOH,与,2 mol NaOH,溶液反应时反应热是中和热,D.,只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成,1 mol,水时反应热就是中和热,解析,B,中,1 mol HCl,气体通入,1 L 0.01 molL,1,NaOH,溶液中反应热效应除了中和热外还有,HCl,气体溶解热和电离热，错误；,D,中假如是硫酸与氢氧化钡反应，它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀，会放出更多热量。,答案,解析,第28页,1,2,3,4,5,2.,在测定中和热试验中，以下说法正确是,A.,使用环形玻璃搅拌棒是为了加紧反应速率，减小试验误差,B.,为了准确测定反应混合溶液温度，试验中温度计水银球应与小烧杯,底部接触,C.,用,0.5 molL,1,NaOH,溶液分别与,0.5 molL,1,盐酸、醋酸溶液反应，,如所取溶液体积相等，则测得中和热数值相同,D.,在测定中和热试验中需要使用仪器有天平、量筒、烧杯、温度计,答案,解析,第29页,1,2,3,4,5,解析,在中和热测定中，使用环形玻璃搅拌棒，目标是使反应物混合均匀，加紧反应速率，减小误差，,A,正确；,温度计水银球不能接触烧杯底部，,B,错；,CH,3,COOH,为弱酸，电离时吸热，故测得中和热比用盐酸时数值小，,C,错；,试验仪器中不需要天平，,D,错。,第30页,1,2,3,4,5,3.,以下关于盖斯定律描述不正确是,A.,化学反应反应热不但与反应体系始态和终态相关，也与反应路径,相关,B.,盖斯定律恪守能量守恒定律,C.,利用盖斯定律可间接计算经过试验难测定反应反应热,D.,利用盖斯定律能够计算有副反应发生反应反应热,解析,化学反应反应热与反应体系始态和终态相关，与反应路径无关。,答案,解析,第31页,1,2,3,4,5,4.,(,温州高二测验,),已知热化学方程式：,H,2,O(g)=H,2,(g),O,2,(g),H,241.8 kJmol,1,H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(l),H,285.8 kJmol,1,当,1 g,液态水变为水蒸气时，其热量改变是,A.,H,88 kJmol,1,B.,H,2.44 kJmol,1,C.,H,4.98 kJmol,1,D.,H,44 kJmol,1,解析,将两式相加得到,H,2,O(g)=H,2,O(l),H,44 kJmol,1,，所以,1 g,液态水变成水蒸气需要吸收热量为,2.44 kJ,。,答案,解析,第32页,1,2,3,4,5,5.,已知以下热化学反应方程式：,Fe,2,O,3,(s),3CO(g)=2Fe(s),3CO,2,(g),H,26.7 kJmol,1,2Fe,3,O,4,(s),CO,2,(g)=3Fe,2,O,3,(s),CO(g),H,50.75 kJmol,1,则反应,Fe(s),CO,2,(g)=FeO(s),CO(g),焓变为,A.7.28 kJmol,1,B.,7.28 kJmol,1,C.43.65 kJmol,1,D.,43.68 kJmol,1,答案,第33页,本课结束,第34页,