1.1 反应热 焓变 课件(共23张PPT)

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1.1 反应热 焓变 课件(共23张PPT)

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(共23张PPT)
学习目标
请列举常见的放热反应和吸热反应。
定 性 认 识
放热反应 吸热反应
①大多数化合反应 ②所有燃烧反应 ③酸碱中和反应 ④ 活泼金属与水或酸的反应 ⑤ 铝热反应: Fe2O3+2Al=== 2Fe+Al2O3等 ⑥ 物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl的反应
③NaHCO3与盐酸的反应
④C+CO2(以C、CO、H2为还原 剂的大多数氧化还原反应)
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
环境:与体系相互影响的其他部分,如盛有溶液的试管和溶 液之外的空气等看作环境。
阅读课本P4 了解体系与环境
体系:将盐酸、NaOH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)。
物质交换和能量交换
热量是指因温度不同而在体系与环境之间 交换或传递的能量。
1. 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。 指化学反应发生后,使反应体系的温
度恢复到反应前体系的温度,即反应 前后体系的温度相等。
一、反应热 焓变
反应热分为:
等压反应热:等压条件下进行反应的反应热 等容反应热:等容条件下进行反应的反应热
思考:化学反应为什么会产生反应热? 这是因为反应前后体系的内能发生了变化。
(符号为U)
内能是体系内物质的各种能量的总和,受 温度、压强和物质的聚集状态等影响。
(3)反应热与焓变关系: 等压 条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。
(4)ΔH的正、负规定
①放热反应:其焓
,ΔH < 0。
,ΔH > 0。
②吸热反应:其焓
焓(H)
2. 焓
(1)H 焓: 焓是与内能有关的物理量。
(2)焓变:对于一个化学反应,生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变。( ΔH )
单位: kJ/mol (或
)。
kJ·mol-1
减小
增大
反应物
生成物 反应过程(I)
H1
H2
反应物
生成物
反应过程(II)
H1
H2
焓(H)
放 热
吸 热
化学反应中存在能量变化的主要原因:
从能量守恒的角度
从化学键的角度
反应物的总能量 ≠ 生成物的总能量
反应热:
ΔH =H(生成物总能量)-H(反应物总能量)
(5)ΔH的计算
从键能角度:化学键断裂——吸热 化学键形成——放热
以1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时的反应热为例:
化学键的角度
该反应的反应热计算为(放热反应):
ΔH =(436+243)-(431+431)
=-183 kJ/mol
H H
Cl Cl
436kJ/mol
能量
243kJ/mol
能量
键断裂
键断裂
H

H

Cl
Cl
键 形 成
假想的中
间物质
键 形 成
H Cl H Cl
431kJ/mol
能量
431kJ/mol
能量
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图
E量679 k
十C l
H= .:1,83 ·kJ/mol
1. 化学键角度:
(微观)
Q1>Q2 Q1反应吸热 反应放热
反应物
总焓H1
形成新的化学键
中间状态原子或原子团
生成物
总焓H2
化学键断裂 吸收能量Q1
放出能量Q2
反应热:ΔH =E(反应物总键能)-E(生成物总键能)
2. 能量守恒角度:反应热:ΔH =H(生成物总焓)-H(反应物总焓)
(宏观)
(1)化学变化过程是原子的重新组合过程。(√ ) (2)化学反应可分为吸热反应和放热反应。( √ ) (3)化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的。( × ) (4)吸热反应过程是化学能转变为热能的过程。( × ) (5)生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应。( √ )
外筒: 保温作用
内筒:
反应容器
保温杯式量热计
测量反应前后 温度的变化值
现代量热计
二、中和反应反应热的测定
1. 实验测定
课本P5 实验探究
实验药品:
50 mL、0.50 mol/L的盐酸和
50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液
实验仪器:
简易量热计、量筒 (50 mL)2个、
温度计、玻璃搅拌器
计算公式:
玻璃 搅拌器
温度计
内筒 隔热层
杯盖
外壳
简易量热计示意图
Q = m c Δt
Q:中和反应放出的热量 c:反应混合液的比热容
m:反应混合液的质量
Δt:反应前后溶液温度差
数据处理:
m = V酸ρ酸+V碱ρ碱 ρ酸=ρ碱≈1 g/cm3
c = 4.18 J/(g·℃)
Q = 4.18 ×10-3 ×(50+50) △t kJ = 0.418△t kJ = 1.30 kJ
生成1 mol H2O放出的热量为:
0.418 △t kJ = 51.8 kJ
0.025
ΔH=-
Q
0.025
kJ/mol
次数 起始温度t/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差
△t/℃
盐酸 NaOH 平均值t1 1 24.5 25.0 24.75 26.5 1.75
2 22.0 22.4 22.2 25.4 3.2
3 25.0 25.4 25.2 28.2 3.0
理论上,在25℃和101kPa下,强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成
1mol H2O时,放出57.3kJ热量。
为何所测得的数据小于57.3 kJ,请小组讨论分析产生误差的原因。
你 知 道 吗
误差分析
(1)计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃) ,密度为 1g/cm3,实际上这是水的比 热容和密度,酸碱溶液的比热容、密度均较此数大,使结果偏低。(c)
(2)仪器保温性能差。(t)
(3)忽略了量热计、温度计所吸收的热量,使结果偏低。(t)
(4)测了酸的温度后的温度计未用水清洗而立即去测碱的温度,致使热量损失 而引起误差(t)。
(5)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。(t)
(6)实验过程中有液体洒在外面。(n)
1. 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?
【提示】减少热量损失
2. 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌器?为什么?
【提示】不能。因为铜丝易导热,使热量损失较大
3. 用50mL0.55mol/LNaOH溶液进行上述实验而不用50mL0.50mol/LNaOH溶液, 为什么?
【提示】可以保证盐酸完全反应,使测得的中和热数值会更加准确。
你 知 道 吗
【典例】 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
A. 浓硫酸与稀氢氧化钠
的热量。下列酸碱中和反应符合的是( )
B. 稀醋酸溶液与稀氢氧化钠溶液
C. 稀硫酸与稀氢氧化钡溶液
D. 稀硫酸与稀氢氧化钾溶液
课堂小结
化学 反应 过程 中释 放或 吸收
热量
定性
常见的放热反应和吸热反应
定量
反应热 焓变
中和反应 反应热的 测定
原理 装置
数据收集与处理
误差分析
实验改进
课堂作业
1. 完成《课时跟踪检测》
2. 预习《学案导学》第二课时 热化学反应方程式 燃烧热

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