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    《中和热燃烧热能源》ppt课件(人教版高二化学选修4)

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    《中和热燃烧热能源》ppt课件(人教版高二化学选修4)

    1、老师: MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第2节 中和热 燃烧热 能源 第一章 化学反应与能量 人 教 版 高 中 化 学 选 修 4 ( 高 二 ) 中和反应的反应热 酸碱中和反应 放热 1.定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O(l),这 时的反应热叫做中和热。 2. 单位: KJ/mol 3. 注意 必须是稀溶液,如浓硫酸稀释或NaOH固体溶解时放热; 强酸和强碱反应 标准:生成1molH2O(l)放出的热量. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3

    2、(aq)+H2O(l) H=57.3KJ/mol Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) H=114.6KJ/mol H (aq)+OH (aq) = H2O(l)H=57.3KJ/mol 中和反应的反应热 4.(1)强酸、强碱的稀溶液: H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol (3)若反应过程中有其他物质生成(沉淀、难电离物质等),这部分反应 热不属于中和热。 (2)有弱酸(或弱碱)参加中和反应,中和热一般低于57.3 kJ/mol,因为电 离吸热。 Ba(OH)2(aq)+H2SO4 (aq)=BaSO4(s)+2H

    3、2O(l) H=1584.2KJ/mol 中和热 已知温度均为t1的50g稀盐酸与50g稀NaOH溶液混合后溶液的温度升至t2, 问酸与碱的溶液混合前、后的温度为何会升高?此热量值为多少KJ?【设溶液 比热容:4.18J/(g. )】 Q放=cmt =4.18 J/(g.)(50+50)g(t2t1) 因为中和反应放出热量使得溶液温度升高! 中和热 否 ! =0.418 (t2t1) KJ 该值可否认为中和热? 中和热的计算 中和反应放出总热量:Q放 = c m混液t = c(V酸酸V碱碱)(t2t1) 其中 Q放 : 反应放出的总热量。 m: 溶液的总质量。 C:溶液的比热容,为4.18J/

    4、 (g) t:反应前后溶液温度的差值 稀酸或稀碱溶液中:酸碱1g/mL HCl(aq)+ NaOH (aq)= NaCl (aq) +H2O (l) H0 中和热: 实验测定中和热所需的数据: 稀的酸及碱的量、反应前后混合溶液的温度、比热 容、反应生成水的物质的量 测定中和热的反应原理 实验目的:测定强酸与强碱反应的反应热 学习重点:中和反应反应热的测定原理和方法。 实验用品 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL) 温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料 或纸条、泡 沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌 棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液

    5、 中和热的测定 数据处理: m酸 = m碱 =(50mL1g/mL) =50g 平均温差: 3.4 Q = Cm溶液t = 4.181003.4= 1421J = 1.421kJ H= Q放/nH2O = (1.4210.025) = 56.8kJ/mol 中和热: 依据: n酸=0.025mol , H+OH=H2O (已知 C=4.18J/(g)稀液1g/mL) nH2O=0.025mol 中和热的测定原理及数据处理 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?对此装置 ,你有何更好的建议? 两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失; 填碎纸条的作用是为了达

    6、到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。 若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。 2.本实验至少使用温度计多少次?为减少误差最好使用同一支温度计测温度,每 次测温度前为何要用水将温度计冲洗干净?冲洗后的溶液是否要倒入装有反 应溶液的烧杯中? 共6次;若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗 后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。 实验注意事项 3.为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液,可不可以用普通玻璃棒?能不能用铁制或 铜制的环形玻璃棒代替? 环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广,混合均匀,

    7、普通玻璃棒显然不具有 这种优点。 金属材料的玻璃棒均不可用,因为金属具有导热性,使反应热损失,还可能与溶液反应。 4.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次性很快倒入小烧杯而不能缓 缓倒入? 因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓或多次加入,将会使热量损失而使误差增大。 实验注意事项 为了保证盐酸完全被NaOH中和,故使碱稍稍过量。 不宜用盐酸过量:因为 在空气中盐酸相对碱稳定,碱极易与空气中CO2反应,故如果盐酸过量,此 时所用的碱很难保证完全与HCl反应。 5.实验中用50mL0.5mol/L稀盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液,物质的量比为 何不是11而是NaOH

    8、过量?若用HCl过量行吗? 实验注意事项 1.量取溶液的体积时有误差 2.读取温度计的读数时有误。 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。 H+ (aq) + OH (aq) =H2O(l) H=- 57.3kJ/mol 本实验测定结果: 56.8kJ/mol 误 差 原 因 分 析 偏小了 ! 误差分析 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸 ,所测得中和热是否会有

    9、所变化?为什么?(假设操作完全一致 ) 结果是放出热量较少,中和热值较小,但H却较大。因为醋酸是弱酸,其电 离时需要吸收能量。 例题1 2、判断下列实验操作或用量对中和热测定的数值有何影响? 大烧杯上没有盖硬纸板 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同体积的浓硫酸代替稀盐酸溶液进行实验 实验中改用100 mL 0.25 mol/L硫酸跟 100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验 实验中改用50 mL 0.50 mol/L盐酸跟 50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验 偏大 偏小 偏小 不变 变小 例题2 3、实验中改用100 mL 0.50 mo

    10、l/L 的盐酸跟100mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进 行反应,与上述实验相比, 所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),理由 是 ; 若实验操作均正确,所求中和热的数值会 ; (填“相等”或“不相等”),理由是: ; 不相 等 因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用量有关 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 例题3 (1)H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=- 241.8kJ/mol (2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H =- 285.8kJ/mol (3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H

    11、=- 571.6kJ/mol 哪一个是H2的燃烧热? 讨论:什么叫燃烧热 ? 讨论 1定义:101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 ,叫做该物质的燃烧热。 2、单位:kJ/mol 3、可通过实验用仪器测 定。 一、燃烧热 书写乙炔燃烧热的热化学方程式。 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=-1299.6kJ/mol 书写乙炔燃烧的热化学方程式。 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=1299.6kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599.2kJ/mol 练习

    12、恒压条件下的反应热。 放热,H0。 以1mol可燃物为标准配平,其余可用分数。 物质在O2中燃烧。 理解燃烧热的定义应注意: 比较H2、CH4谁的热值高。 比较CH4和C2H5OH谁更环保。 为什么我国使用乙醇作为汽油的待用品? 燃烧热的应用 (4)应根据什么标准来选择燃料? 物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例:丙烷 燃烧热值高 石油储量丰富 开采容易 燃烧时污染小 储存、运输不方便 思考与交流 燃烧热中和热 相同 点 能量变化放热反应 H及其单位H0 kJ/mol 不同 点 反应物的量1mol不一定为1mol 生成物的量不一定为1mol

    13、1mol 反应热的含义 101kPa时,1mol纯物质完全 燃烧生成稳定的氧化物时所放 出的热量 在稀溶液中,酸与碱发生中和 反应生成1mol液态水时放出的 热量 讨论 比较燃烧热与中和热的异同 能源 常规能源 新能源 一级能源 二级能源 煤、石油、天然气、电能、水能、柴草。 能提供能量的资源。 太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能。 来自自然界未经转化的能源。 由一级能源经过转化得到的能源。 二、能源 1、下列属于一级能源的是( ) 2、属于二级能源的是( ) A、风能 B、电能 C、氢能 D、阳光 E、天然气 ADE BC 练习 (1) 目前使用的主要能源是何种能源。 (2) 我国的能源储量如何。 (3) 我国的人均能源拥有量如何。 (4) 进年来我国能源的总消费量与人均消费量情况如何。 讨论 我国的能源状况如何 老师: MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢各位的仔细聆听 第一章 化学反应与能量 人 教 版 高 中 化 学 选 修 4 ( 高 二 )


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