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
教学目标:1.学会测量反应热的方法,正确分析实验测量误差及原因,并采取适当的措施
减少误差。
2. 理解盖撕定律的内容,运用并能够计算。
教学重点、难点:测量反应热的方法,正确分析实验测量误差及原因
教学模式:边探讨边讲解
教学过程:
一、自学探究
1.中和反应的实质是 。
2.中和反应过程是吸热反应还是放热反应?
3. 是中和热。
4.怎样测定酸碱中和反应的中和热?
二、总结
1.中和热:
在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1mol 水时放出的热量。
研究条件:稀溶液
反应物:酸与碱
生成物及其物质的量:1mol
放出的热量:57.3kJ/mol
中和反应的实质是:H + + OH - = H 2O ,当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时,都有:H +(aq) + OH - (aq) = H 2O(l);△H =-57.3kJ
注:强酸与弱碱反应,强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH 2
O 放出的热小于57.3KJ/mol 2.中和热的测定
(1)实验药品:
0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的盐酸和0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的氢氧化钠溶液
(2)实验仪器:简易量热计
(3)实验原理:
3
4.1810/0.025
m t H KJ mol -∆⨯∆=- (4)实验步骤:
1.组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料
(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相
平。
然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料
(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如上图所示。
2.药品取用
用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L 盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,
记入下表。
然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。
3.酸碱混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计(注意不要洒到外面)。
立即盖上盖板,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,记为终止温度,记入下表。
4.数据处理
5.重复以上实验两次
你所测得的数据是否为57.4 kJ/mol,若不是,分析产生误差的原因
6 可能的原因有:
1>.量取溶液的体积有误差
2>药品的选用不当引起的误差
3>实验过程中有液体洒在外面。
4>.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差
5>.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差
6>.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。
三、问题探究
1.大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?
减少热量损失
2.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?
减少热量损失
3.实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?为什么?
不能。
因为铜丝易导热,使热量损失较大
4.有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验,测得的中和热数值会更加准确。
为什么?
可以保证盐酸完全反应。
使测得的热量更加准确。
4.判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响?填变大变小或者不变。
①大烧杯上没有盖硬纸板
变小
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验
变小
③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验
变小
④实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验
不变
四、概念辨析
1.为了减小误差。
某同学在实验中两次测定中和热。
第一次是用50 mL 0.50 mol/L的盐酸和50 mL 0.50 mol/L氢氧化钠,第二次是用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL
0.50mol/L的NaOH溶液。
请你预测该同学两次测得的中和热结果(相等
或者不相等)。
相等
2.若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3;则三者的大小
关系为。
△H1>△H3>△H2
五、自学探究
讨论:是不是任一反应的反应热均能直接测出?
如何测出这个反应的反应热:
① C(s)+1/2 O2 (g)==CO(g) ;ΔH1=?
②CO(g)+1/2 O2 (g)= CO2(g);ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+ O2 (g)= CO2(g);ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③
则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
ΔH1 =ΔH3- ΔH2
=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol
=-110.5kJ/mol
应用了什么规律?
六、总结
不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
这就是盖斯定律。
如何理解盖斯定律?
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?
ΔH=ΔH1+ΔH2
七、例题
1.某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。
已知:N2 (g)+2O2(g)==2 NO2 (g)△H1=+67.2kJ/mol
N2H4 (g)+ O2 (g)== N2 (g)+2 H2O (l) △H2=-534kJ/mol
假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。
答案:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=-1135.2kJ/mol
2.已知:H
(g)+1/2 O2 (g) =H2O (g) ; △H1 = -241.8kJ/mol
2
H
(g)+ 1/2 O2 (g) =H2O (l) ; △H2 = -285.8kJ/mol
2
H2O l) =H2O (g) ; △H3
则△H1、△H2、△H3的关系。
答案:△H1=△H2+△H3
3.已知:金刚石、石墨的热化学方程式:
C(s,金刚石)+ O2 (g) =CO2 (g);△H = -395.4 kJ/mol C(s,石墨)+ O2 (g) =CO2(g) ;△H = -393.5 kJ/mol
则石墨转化为金刚石的反应热△H= ,两物质中较为稳定。
答案:+1.9 kJ/mol 石墨。