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第一章化学反应的热效应
第一节反应热第1课时反应热焓变
教学及评价目标
1认识体系和环境,反应热的概念
掌握中和反应反应热的测定
了解内能、焓、焓变
从微观角度认识反应热的实质
2
3
【交流讨论】为什么加入常温水
后就可以发热了呢?
一、反应热及其测定
1.相关概念
环境(1)体系
我们将试管中的盐酸、氢氧化钠溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)。
(2)环境
与体系相互影响等其他部分,如盛溶液等试管和溶液之外等空气等看作环境。
【新知梳理】
(3)热量
指因为温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
(4)反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
体系与环境间
有能量交换
因温度不同产
生的能量交换
等温条件下的热交换
【新知梳理】
【新知梳理】一、反应热及其测定
2.反应热的测定
许多反应热通过量热计直接测定
图1-3简易量热计示意图
温度计
杯盖
【新知梳理】
3.中和反应反应热的测定
【1】实验原理
反应前后如果环境的温度没有变化,则反应放出的热量就会使体系温
度升高,这时可以根据测得的体系温度变化和有关物质的比热容等来
计算反应热
【2】实验步骤
【新知梳理】
【2】实验步骤
(1)反应物温度的测量。
①用量简量取50mL0.50mol/L监酸,打开杯盖,例入量热计的内简中,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
②用另一个量筒量取50mL0.55moI/LNaOH溶液中,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
(2)反应后体系温度的测量。
打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中,立即盖上杯盖,插入温
度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度
(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t₁/℃
t₂/℃
(t₂-t₁)1℃
1
2
3
【3】实验数据记录与处理
(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t₁)。
计算温度差(t₂-t₁),将数据填入下表。
(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
【新知梳理】
【3】实验数据记录与处理
(3)根据温度差和比热容等计算反应热。
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液,其密度近似地认为都是1g·cm³,反应后生成的溶
液的比热容c=4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH反应发出的热量
,中和热为0.41825
为0.418(2-t)kJ
kJ·mol-1
【交流讨论】
上述实验中,为提高测定准确度应采取的措施
(1)使用同一支温度计,测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干;
(2)减少热量损失:量热过程中操作要快(将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒,立即盖上杯盖);量热计杯盖上的孔不要太大,能正好使温度计和玻璃搅拌器通
过即可;
(3)操作规范、读数准确。
大量实验测得,在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中
和反应生成1mol水时,放出57.3kJ的热量
如果所测得的数据不是为57.3kJ/mol,分析产生误差的原因
1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算,
若实际量取时,多于50mL或小于50mL都会造成误差)2.温度计的读数有误。
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。
【交流讨论】
【4】实验误差分析
【经典例题】
某同学用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时,测得生成1mol液态水时的热量小于57.3kJ,产生这种偏差的原因不可能是()
A.实验用NaOH溶液的浓度过大
B.实验时搅拌速率小
C.分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
1.内能、焓、焓变
(1)内能(符号为U):
体系内物质的各种能量的总和,受_温度_和物质的聚集状态等影响。
(2)焓(符号为H):与内能有关的物理量。
(3)焓变:在_等压条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功还有限定,
中学阶
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