高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热教课内容课件ppt
展开火箭发动机一般选用化学推进剂,它是由燃料和氧化剂组成的,反应后产生高温气体用于火箭推进。
第一章 化学反应的热效应第一节课时1 反应热 焓变
新人教化学选择性必修一《化学反应原理》
(1)所有燃烧 (2)中和反应 (3)活泼金属与水、酸反应(4)大多数化合反应 (5)缓慢氧化
(1)大多数分解反应 (2)C与CO2(3)Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl晶体反应(4)C与H2O(g)反应生成CO和H2
如何定量描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
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。
体系:在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、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)。
存在物质交换和能量交换
【学习任务一】 定量描述化学反应中释放或者吸收的热量
(1)定义:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或者从环境 吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
(2)测量工具:量热计
测量反应前后温度的变化值
以HCl溶液和NaOH溶液反应为例
(2)测量工具:量热计
用温度计测量反应前后体系的温度变化,根据有关物质的比热容等来计算反应热
Q = c · m ·(t2-t1)
t2-t1 — 体系温度的变化量
(1) 反应物温度的测量
① 用量筒量取50 mL 0.50 ml/L盐酸,倒入量热器,用温度计测定温度,将温度计冲洗干净;将数据填入表格
② 另取量筒量取50 mL 0.55 ml/L氢氧化钠溶液,用温度计测定温度;将数据填入表格
(2) 反应后体系温度的测量
将氢氧化钠溶液迅速倒入量热器中,立即盖好杯盖,插入温度计,用搅拌器搅拌。记录最高温度;将数据填入表格
(3) 重复上述实验2-3次。
(3)测量工具:实验步骤
某小组用50 mL 0.5 ml·L-1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L-1的NaOH溶液进行实验。
设溶液的密度均为1 g·cm-3,反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q≈ ,那么生成1 ml H2O放出的热量为= = 。
-50.2kJ•ml-1
大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O时,放出57.3 kJ的热量。
Q = c · m ·(t2-t1)
中和热:在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)的反应热。
【质疑】用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值会偏小,请你解释原因。
氨水是弱碱,其电离时需要吸收能量
【思考讨论】上述过程中,提高测定反应热准确度的措施有哪些?
【注意事项】(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:a.量热计保温隔热; b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器; c.酸碱混合要迅速,并盖上盖子;(3)操作规范、读数准确。
(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。能量越低,物质越稳定。
(2)焓(符号为 H):是物质所具有的能量,与内能有关的物理量。 单位:kJ·ml-1
学习任务二 探析化学反应为什么产生反应热
反应前后体系内能(U)改变
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,符号是△H。
∑H (反应物)> ∑H(生成物)
∑H (反应物)< ∑H(生成物)
[小结](1)吸热反应:焓增大,△H>0;放热反应:焓减小,△H<0
学习任务三 探析化学反应中热量变化的原因
(2)∆H= H生成物- H反应物
【问题】如何能量变化图像表示来表示吸热反应、放热反应的ΔH?
吸热反应 放热反应
【思考1】从宏观物质能量角度如何计算ΔH?
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
Q吸收=436+243=679 kJ Q放出=431×2=862 kJ
ΔH=679kJ/ml-862kJ/ml= -183 kJ/ml
✮化学反应中能量变化的主要原因:化学键断裂和形成时的能量变化。
∆H=反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
即放出183kJ的能量
ΔH=生成物的总焓-反应物的总焓
ΔH=生成物总能量-反应物总能量
ΔH=反应物总键能-生成物总键能
反应热估算键能估算能耗……
给吸热反应加热;给放热反应及时转移热量;热能循环利用。
学习任务三 研究反应热的意义
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
思考: 研究反应热的意义
1、下列叙述正确的是( ) A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化B.物质燃烧一定是放热反应C.放热的化学反应不需要加热就能发生D.吸热反应不加热就不会发生
2、下列过程属于放热反应的是( )A.用石灰石烧制石灰B.在生石灰中加水 C.浓硫酸的稀释 D.硝酸铵与氢氧化钙的反应
浓硫酸稀释为物理变化,不能成为放热反应,可看做是放热的过程。
3、已知 C(石墨,s)= C(金刚石,s)ΔH = +1.9kJ/ml 判断石墨、金刚石哪个更稳定?
②1mlC与 1ml水蒸气反应生成1mlCO和1mlH2 ,需要吸收131.5kJ的热量,则该反应的△H=
_____________________
﹣184.6kJ/ml
+131.5kJ/ml
5、反应 A+B= C (ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X (ΔH>0) ; ②X→C (ΔH<0)。下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( )
6. 拆开 l ml H—H键、l ml N-H键、l ml N≡N键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ,求: ①1ml N2生成NH3的ΔH= ②1/3ml N2生成NH3的ΔH=
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