高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與熱能 燃燒熱與中和熱課件 新人教版必修2.ppt
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燃燒與中和熱,實(shí)驗(yàn)測得101kPa時1molH2完全燃燒放出285.8 kJ的熱量。 H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJ/mol 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H=571.6 kJ/mol,實(shí)驗(yàn)測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。 C(s) + O2(g) = CO2(g) H=393.5kJ/mol,H= 393.5kJ/mol是C的燃燒熱,H= 285.8 kJ/mol是H2的燃燒熱,一、燃燒熱,1、概念: 在25、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。,為什么指定溫度和壓強(qiáng)?,生成物不能繼續(xù)燃燒,C - CO2 (g)S SO2 (g)H H2O(l),單位: kJ/mol,限定燃料的物質(zhì)的量,2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036kJ/mol,思考: C8H18的燃燒熱是多少?,H=5518kJ/mol,1mol C8H18燃燒時放出了多少熱?,5518kJ,對燃燒熱的理解: 反應(yīng)條件:25、101kPa。 可燃物用量:1mol。 完全燃燒并生成穩(wěn)定的氧化物:如C - CO2(g),S SO2(g) H H2O(l) 單位:kJmol1。 寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時,以可燃物為1mol配平其他的計(jì)量數(shù),所以系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示,一、燃燒熱,1、概念: 在25、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。,2.表示的意義:,如: CH4的燃燒熱為890.3KJ/mol. 含義: 在101KPa時, 1molCH4完全燃燒時,放出890.3KJ的熱量.,3.表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫:,以1mol可燃物的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)),4.一定量可燃物完全燃燒時放出熱量的計(jì)算,Q放=n(可燃物) H,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8 kJ/mol,1、在 101 kPa時,1mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出 890 kJ的熱量,CH4 的燃燒熱為多少?1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?,【解】根據(jù)題意,在 101 kPa時,1mol CH4 完全燃燒的熱化學(xué)方程式為: CH4(g)2O2(g)= CO2(g) 2H2O(l) H=890 kJmol 即CH4的燃燒熱為 890 kJmol。 1000 L CH4 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為: n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1 = 44.6mol 1mol CH4 完全燃燒放出890kJ的熱量,44.6 molCH4 完全燃燒放出的熱量為: 44.6 mol890 kJmol3.97104kJ 答:CH4的燃燒熱為 890 kJmol,1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.97104kJ。,2、葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為: C6H12O6(s)6O2(g) 6CO2(g)6H2O(l) H=2 800 kJmol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算 100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。,解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物質(zhì)的量為: n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃燒放出2800 kJ的熱量,0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為: 0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ 答:100g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1560 kJ的熱量。,在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。單位:kJ/mol。 條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子 反應(yīng)物:(強(qiáng))酸與(強(qiáng))堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng); 生成物的物質(zhì)的量:生成1mol水。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過程中有其他熱效應(yīng),這部分反應(yīng)熱不在中和熱之內(nèi) 放出的熱量:57.3kJ / mol;H= -57.3kJmol,1定義:,中和熱的表示: H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) H=-57.3kJmol,二、中和熱,1、下列關(guān)于中和熱的說法正確的是( ) A.中和熱是1mol酸與1mol堿中和時放出的熱量 B.只要是生成1molH2O放出的熱量均為中和熱 C.含1molNaOH的稀溶液與10L0.1mol/L鹽酸混合充分反應(yīng)放出的熱量為中和熱 D.中和熱是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和生成1molH2O所放出的熱量 E.含0.5molBa(OH)2的稀溶液與含0.5mol的稀H2SO4反應(yīng)放出的熱量為中和熱,C,(2)、可以用來表示NaOH與稀H2SO4中和熱的是( ) A.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= -57.3 kJ/mol B.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=57.3 kJ C.NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJ/mol D.2NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O H= -114.6kJ/mol,AC,(1)、寫出Ba(OH)2與鹽酸反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= -57.3 kJ/mol 1/2Ba(OH)2 (aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJ/mol,3. 中和熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫: 以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)配平其他物質(zhì)的計(jì)量數(shù),燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。,試劑: 強(qiáng)酸:0.50mol/L HCl溶液, 50ml 強(qiáng)堿:0.55mol/L NaOH溶液,50mL,實(shí)驗(yàn)原理,1、熱化學(xué)方程式,HCl(aq) + NaOH (aq) = NaCl (aq) +H2O (l) H= -a kJmol- 1mol 1mol a kJ 0.025mol 0.025mol QkJ,由實(shí)驗(yàn)可以測得Q值,然后便可換算出a值,2、計(jì)算公式,Q=cmt ,Q: 中和反應(yīng)放出的熱量。 m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 c: 反應(yīng)混合液的比熱容。 t:反應(yīng)前后溶液溫度的差值。,Q =(V酸酸V堿堿)c(t2t1) ,怎樣求得呢?,思考:式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱?是中和熱嗎?為什么?,實(shí)驗(yàn)裝置,大燒杯(500mL)、 小燒杯(100mL)、 溫度計(jì)、 量筒(50mL,2個)、 泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔) 環(huán)形玻璃攪拌棒。,實(shí)驗(yàn)步驟,(1)在大燒杯底部墊碎泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯與大燒杯杯口相平。然后在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),在大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)做蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過(以達(dá)到保溫,隔熱及減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的,該實(shí)驗(yàn)也可以在保溫杯中進(jìn)行),(2)用一個量筒量取50mL 0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度,記入表中。,(3)用一個量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液(先洗凈溫度計(jì)),并用溫度計(jì)測量NaOH的溫度,記入表中。,(4)把套有蓋板的溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒放入小燒杯中的鹽酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小燒杯(注意不要灑到外面),蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃棒輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入表中。,1、保溫隔熱效果一定要好(小燒杯與大燒杯相平,填充隔熱材料碎塑料泡沫) 2、鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確,鹽酸、NaOH濃度宜小不宜大(0.1mol/L1.0mol/L),配好后要充分冷卻至室溫才能使用,且堿液稍過量,確保完全反應(yīng)。 3、溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù),以提高所測溫度的精度。 4、測量堿液溫度時,溫度計(jì)上的酸要用蒸餾水沖洗干凈,沖洗后的溶液不能倒入小燒杯中。 5、NaOH溶液要一次性快速倒入小燒杯中,且不能灑到外面 6、實(shí)驗(yàn)操作時動作要快,以盡量減少熱量的散失。,注意,數(shù)據(jù)記錄,溫度,實(shí)驗(yàn)次數(shù),數(shù)據(jù)記錄,取三次測量所得平均值作為計(jì)算依據(jù).,Q =(V酸酸V堿堿)c(t2t1) ,已知 :V酸=V堿=50 mL;酸 =堿 =1 g/cm3 c=4.18 J/(g)= 4.18kJ/(kg ),Q = 0.418(t2t1) kJ ,= -51.832kJ/mol,為什么不是-57.3kJ/mol,?,Q = cmt ,1、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對中和熱測定的數(shù)值有如何影響?填偏大、偏小或者無影響。,大燒杯上沒有蓋硬紙板 測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度 倒入NaOH溶液不夠快 用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中改用100 mL 0.50 mol/L鹽酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 溫度計(jì)的讀數(shù)有誤,偏 小,偏 小,偏 小,無影響,誤差分析,偏 小,中和熱測定結(jié)果往往偏小,1、通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。請回答下列問題: (1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用是 ;由圖可知該裝置有不妥之處,應(yīng)如何改正?,(2)燒杯間填滿碎塑料泡沫的作用是 。 (3)大燒杯上如不蓋硬紙板,則求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”、“偏小、“無影響”)。,環(huán)形玻璃攪拌棒,在大小燒杯間填滿碎塑料泡沫(或碎紙條)使小燒杯口與大燒杯口相平,減少熱量損失,偏小,練習(xí),(4)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸跟50mL0.55 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量 (填“相等”或“不相等”),理由: 若實(shí)驗(yàn)操作均正確,所求中和熱的數(shù)值會 _(填“相等”或“不相等”),理由是,不相等,酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量與酸、堿的用量有關(guān),相等,因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量,與酸堿的用量無關(guān),(5)己知在稀溶液中,HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時,放出57.3kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,2、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H = -57.3kJ/mol ;以下四個熱化學(xué)反應(yīng)方程式: H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) H2 HCl(aq)+NH3 H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) H3 CH3COOH(aq)+ NH3 H2O(aq)= CH3COONH4(aq)+H2O(l) H4, 其中反應(yīng)熱為57.3kJ mol-為( ) A. 和 B. C. D. 以上都不對,D,H2 H1 2H3 2H4,1、能源就是能提供 的自然資源,包括。 2、我國目前使用的主要能源是 ,是不可 。 3、能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它的開發(fā)和利用情況,可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平 3 、解決能源的辦法是 _,即開發(fā) _和節(jié)約 _,提高能源的_ 。 4 、現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有: 新能源的主要優(yōu)勢是 。,化石燃料(煤、石油、天然氣) 、陽光、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Q?潮汐)能,化石燃料,再生,開源節(jié)流,利用率,太陽能、氫能、地?zé)崮?、海洋(潮汐)能、生物?資源豐富,可以再生,污染少,三、能源,能量,新能源,現(xiàn)有能源,討論下列問題: 能源、一級能源、二級能源,例:下列屬于一級能源的是: 屬于二級能源的是: A 風(fēng)能 B電能 C 氫能 D 陽光 E 天然氣,A D E,B C,能 源:能提供能量的資源 一級能源:來自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化的能源。 二級能源:一級能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化得到的能源形式。,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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