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(共20张PPT)
第一单元　　化学反应的热效应
课时2 反应热的测量与计算
专题1　　化学反应与能量变化
[学习目标]
1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和
改进测定方法(重、难点)。
2.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相
关判断或计算的思维模型(重点)。
3.了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力
的意识与社会责任感。
简易量热计
如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量
方法：通过量热计直接测定
例如中和热的实验测定
量热计
引入新课
一、中和反应反应热的测量
1. 实验原理
测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1
计算稀的酸、碱中和生成1 mol水的反应热
反应体系的热容C＝[(VHCl·ρHCl＋VNaOH·ρNaOH)×4.18 ]/(J·℃－1)
生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝ kJ·mol－1。
结合教材：50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸(T1)与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液(T2)，ρ 均1 g·cm－3，m溶液的质量约100 g，反应后(T3)生成的水只有0.025 mol。
－
2. 实验装置
实验装置及仪器各部分的作用
简易量热计
量热计
温度计
环形玻璃搅拌棒
减少热量的散失
使反应物混合均匀，充分接触
测定反应前后反应体系的温度
一、中和反应反应热的测量
酸、碱溶液迅速混合，用环形玻璃搅拌棒不断搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度T3。
3. 实验步骤及测量数据
(1)初始温度：
(2)终止温度(T3)：
测量混合前盐酸(T1) 、氢氧化钠溶液(T2)的温度，取平均值：
(3)重复三次，取数据平均值作为计算依据。
一、中和反应反应热的测量
℃
ΔT＝ ( T3－ ) ℃
3. 实验步骤及测量数据
(4)实验数据处理
该实验盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的热量：
一、中和反应反应热的测量
0.418( T3－ ) kJ
生成1 mol H2O(l)的反应热：－16.72(T3－)kJ·mol－1
[或ΔH＝－ kJ·mol－1]
4. 反应热的测量实验要点
一、中和反应反应热的测量
(1)使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖——减少热量损失。
(2)量取反应物，测反应前温度——要用NaOH稀溶液、稀盐酸。
(3)混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度。
(4)重复实验2~3次——减小系统误差。
1.正误判断
(1)中和反应反应热的测定实验中的环形玻璃搅拌棒换成铜制搅拌棒效果更好
(2)实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换
(3)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯中
×
×
×
×
应用体验
一、中和反应反应热的测量
应用体验
一、中和反应反应热的测量
2.50 mL 1.0 mol· L-1盐酸与50 mL 1.1 mol· L-1氢氧化
钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测
定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。
请回答下列问题：
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是　　　　　　 。
(2)　　　(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是　　　　 　　　　　　　　。
减少热量损失
不能
铜棒传导热的能力较强，使热量损失较多
应用体验
一、中和反应反应热的测量
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响
是　　 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)如果改用60 mL 1.0 mol· L-1盐酸与50 mL 1.1 mol· L-1
氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热
量　　 (填“增加”“减少”或“不变”)，理由是　　 　　　　　　　　　　　　　　。
偏低
增加
反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加
二、盖斯定律　反应热的计算
C(s)+O2(g) == CO(g) ΔH 反应中总有CO2生成。 ΔH 无法实验直接测得，如何求该反应的ΔH ？
若已知 C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1； CO(g)＋O2(g)==CO2(g) ΔH2
试讨论ΔH、ΔH1 、ΔH2 之间关系
①
②
① ②
C(s)＋O2(g) - CO(g) -O2(g) == CO2(g) - CO2(g)
C(s)＋O2(g) == CO(g)
ΔH = ΔH1 - ΔH2
通过实验测定及数据计算
1. 盖斯定律
(1)内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，
其总的热效应是完全相等的。
(2)恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变(ΔH)，而ΔH仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。
ΔH＝ ΔH1＋ΔH2
＝ ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
(3)意义：间接计算反应热
二、盖斯定律　反应热的计算
2. 应用盖斯定律计算ΔH的方法
例：根据如下两个反应：
Ⅰ. C(s)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ. CO(g)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。
(1)虚拟路径法
ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，
则ΔH3＝－110.5 kJ·mol－1
二、盖斯定律　反应热的计算
H1
C(s)＋O2(g)
CO2(g)
CO(g)＋ O2(g)
H3
H2
二、盖斯定律　反应热的计算
2. 应用盖斯定律计算ΔH的方法
例：根据如下两个反应：
Ⅰ. C(s)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ. CO(g)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。
(2)加合法
依据目标方程式调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH作相应运算。
将已知 Ⅰ－Ⅱ，可得目标
ΔH3＝ΔH1－ΔH2，则ΔH3＝－110.5 kJ·mol－1
1.正误判断
(1)对一个化学反应，如果反应的途径不同，其焓变也可能不同
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径及条件无关
(3)可以通过实验直接测定任一反应的反应热
(4)反应热的数值和热化学方程式的化学计量数无关
(5)同温同压下，H2和Cl2分别在光照条件下和点燃条件下发生反应时ΔH不同
×
√
×
×
×
应用体验
二、盖斯定律　反应热的计算
应用体验
2.已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1；
P(红磷，s)＋ O2(g) === P4O10(s)　ΔH2。
设计成如下转化路径，请填空：
则ΔH＝ 。
ΔH1－4ΔH2
二、盖斯定律　反应热的计算
ΔH1
4ΔH2
应用体验
3.将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝140.5 kJ·mol－1
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)的ΔH是
A.30.0 kJ·mol－1 B.－80.5 kJ·mol－1
C.－30.0 kJ·mol－1 D.80.5 kJ·mol－1
√
二、盖斯定律　反应热的计算
利用盖斯定律计算ΔH的四步骤
(1)定：确定待求反应的热化学方程式。
(2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。
(3)调：依据该物质调整已知方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计
量数，每个已知化学方程式只能调整一次。
(4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
思维建模
二、盖斯定律　反应热的计算
本节内容结束

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