中和热和燃烧热.ppt
芒硝（芒硝（Na2SO410H2O）是重要的化工原料，具有是重要的化工原料，具有广泛的用途。芒硝可调节室内温度，科学家利用太广泛的用途。芒硝可调节室内温度，科学家利用太阳能的方法之一，是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安阳能的方法之一，是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能转化为化学能，达到蓄热效果，使室内保持较低温转化为化学能，达到蓄热效果，使室内保持较低温度；晚上，它能将化学能转化为热能，使室内保持度；晚上，它能将化学能转化为热能，使室内保持温度。请结合方程式解析其原因。温度。请结合方程式解析其原因。Na2SO410H2O Na2SO4nH2O+(10-n)H2O由于芒硝随环境温度的变化，会得失结晶水，在由于芒硝随环境温度的变化，会得失结晶水，在得失结晶水的过程中伴随着能量的变化，因此，得失结晶水的过程中伴随着能量的变化，因此，芒硝可作储能材料。芒硝可作储能材料。吸热吸热放热放热一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子变成活化分子变成生成物分子放生成物分子放出的能量出的能量反应热反应热3.怎样改变反应的活化能为来加快反应的速怎样改变反应的活化能为来加快反应的速率？是何措施？率？是何措施？没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂5、焓变与键能的关系（微观）、焓变与键能的关系（微观）H =反应物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和生成物的键能总和H =E 生成物生成物 E 反应物反应物6、焓变与物质能量的关系（宏观）、焓变与物质能量的关系（宏观）三、热化学方程式三、热化学方程式书写要点书写要点：一般应注明反应的一般应注明反应的温度、压强温度、压强；（250C，101kPa时不注明）时不注明）一定标明各物质的一定标明各物质的状态（状态（s、l、g、aq）；H只放右边（数值及单位）；只放右边（数值及单位）；放热：放热：H 0；系数系数仅仅表示仅仅表示物质的量物质的量，不表示分子或原子个数；，不表示分子或原子个数；故系数可以是故系数可以是整数、分数、小数整数、分数、小数；H的值与系数相匹配。的值与系数相匹配。系数加倍，系数加倍，H值也加倍。值也加倍。正逆反应的正逆反应的H绝对值相等，符号相反。绝对值相等，符号相反。10三、三、热化学方程式热化学方程式：3、书写要点：、书写要点：H2(g)+O2(g)=H2O(g)；H=241.8 kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)；H=285.8 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=571.6 kJ/mol 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)；H=+571.6 kJ/molH2O(l)H2O(g)H=+44 kJ/mol 反应物反应物完全完全变成生成物，所释放或吸收的热量。变成生成物，所释放或吸收的热量。热化学方程式热化学方程式一般不要写反应条件一般不要写反应条件。随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习3、已知、已知（1）H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=a kJ/mol（2）2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=b kJ/mol（3）H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H3=c kJ/mol（4）2H2(g)O2(g)2H2O(l)H4=d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C中和热中和热和燃烧热反应中反应中我们到底获得了多少热量？我们到底获得了多少热量？请思考：一个测量热量的仪器，应该具有哪些功能和部件？它应该具有1.保温功能：有盖子，隔热材料2.温度测定功能：温度计3.点燃功能：燃烧丝4.搅拌功能：搅拌棒它长什么样？氧弹式量热计氧弹式量热计测燃烧热测燃烧热小小设计师小小设计师请利用实验室现有的请利用实验室现有的仪器和物品，设计一仪器和物品，设计一个用以测定中和反应个用以测定中和反应放热的量热计。放热的量热计。1.1.科学探究：中和热的测定科学探究：中和热的测定我们的猜想：我们的猜想：测定强酸强碱反应中和热测定强酸强碱反应中和热 ，化学，化学反应的热效应。反应的热效应。需要的仪器和材料：需要的仪器和材料：大烧杯（大烧杯（500ml)500ml)、小烧杯、小烧杯（100ml)100ml)、温度计、两支量筒、温度计、两支量筒（50ml50ml）、泡沫塑料、泡沫塑料板、）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃棒。环形玻璃棒。0.50mol/L 0.50mol/L盐酸、盐酸、0.55mol/L0.55mol/L氢氧氢氧化钠溶液。化钠溶液。中和热中和热 在在稀溶液稀溶液中，酸跟碱发生中，酸跟碱发生中和中和反应而生成反应而生成1molH20（l），这时的反应热叫做），这时的反应热叫做中和热中和热.2.2.中和热的表示：中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H H+(aq)+OH-(aq)=H2 2O(1)H=-57.3kJO(1)H=-57.3kJmolmol活动与探究活动与探究 1、请大家观察量热计、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热的构造，分析一下，量热器直接测定的数据是什么器直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？是焓变的数值吗？是体系（溶液）温度的变化是体系（溶液）温度的变化2 2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量可以求得反应吸收或放出的热量Q=m c tQQ:中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。mm：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。c c：反应混合液的比热容。：反应混合液的比热容。t t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。3、请在下列的药品中选择一种你认为最合适请在下列的药品中选择一种你认为最合适的酸和碱。的酸和碱。50 mL 0.50 mol/LHCl溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LCH3COOH溶液溶液 0.7mL 18mol/LH2SO4溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LNH3溶液溶液强酸、强碱的强酸、强碱的稀溶液！稀溶液！活动与探究活动与探究4 4、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？们的质量应怎样得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。Q=（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1）Q=m c t已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。c酸酸=c碱碱=0.50 mol/L。酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。Q=0.418（t2t1）kJ 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它它 们的浓度均为们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中，且中和后所得溶液的比热容为和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)5 5、式表示的是中和热吗？为什么？式表示的是中和热吗？为什么？H=0.418（t2t1）0.025kJ/mol为什么实际值和理论为什么实际值和理论值存在较大的差异？值存在较大的差异？为了使实际值和理论为了使实际值和理论值更接近，你有什么值更接近，你有什么好的改进方案？好的改进方案？强酸、强碱反应强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/moL差别=-（57.3-53.8）kj/mol=-3.5kj/mol作为量热器的仪器装置，要尽量减少作为量热器的仪器装置，要尽量减少热量散失。热量散失。盐酸和氢氧化钠溶液浓度盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制必须准确。的配制必须准确。盐酸和氢氧化钠溶盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确。液的体积必须量取准确。温度计的读温度计的读数要准确。数要准确。实验操作要快。实验操作要快。问题探究问题探究4 4、判断下列实验操作对中和热测定的数值、判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。有如何影响？填变大变小或者不变。大烧杯上没有盖硬纸板大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进溶液进行实验行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验进行实验 实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 50 mL 0.55 mol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验溶液进行实验变变 小小变变 小小变变 小小不不 变变（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式（）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量；（）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热22.68KJ；（）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。参考答案（）C（s）+O2（g）=CO2（g）H=393.5KJ/mol（2）CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=725.8KJ/mol（3）2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO2（g）H=290KJ/mol一、燃烧热v燃烧热oC、101kPa时，mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下，mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃烧热vCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H=890.31KJ/mol 如如:C CO2(g)、H H2O（l）、）、S SO3（g）练习练习1分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/mol研究条件：研究条件：25,101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化 物。物。燃烧物的物质的量：燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（研究内容：放出的热量。（H0，单位，单位kJ/mol）在未有特别说明的情况下，外界压强一般在未有特别说明的情况下，外界压强一般指指25,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物应的稳定物 H2（g）O2（g）=H2O（l）；）；H=285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，由于计算燃烧热时，可燃物质是以可燃物质是以1 mol 1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数学计量系数常出现分数。常出现分数。二、燃烧热的计算及应用二、燃烧热的计算及应用例题例题1.在在101 kPa时，时，1 mol CH4 完全燃完全燃烧生成烧生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890.3 kJ的热量，的热量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？燃烧后所产生的热量为多少？公式：公式：Q放放=n(可燃物可燃物)H H解析：根据题意，在解析：根据题意，在101 kPa时，时，1 mol CH4完全完全燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H=890.3 kJ/mol即即CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：n(CH4)=44.6 mol1 mol CH4 完全燃烧放出完全燃烧放出890.3 kJ的热量，的热量，44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ答案：答案：CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ。2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：的热化学方程式为：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l）H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解析：解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol，100 g葡萄糖的物质的量为：葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃烧放出完全燃烧放出2 800 kJ的热量，的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ答案：答案：100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生葡萄糖在人体中完全氧化时产生1 557 kJ的热量。的热量。16.116.216.316.216.216.319.419.419.516.1516.216.33.253.23.2活动与探究活动与探究H=0.418*3.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol011下列性质中，能说明乙醇宜作燃料的是（）。燃烧时发生氧化反应充分燃烧的产物不污染环境乙醇是一种再生能源燃烧时放出大量的热ABCD21.5g火箭燃料二甲基肼（CH3-NH-NH-CH3）完全燃烧，放出50kJ热量，则二甲基肼的燃烧热为（）。A1000kJ/molB1500kJ/molC2000kJ/molD3000kJ/mol3甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车燃料。下列热化学方程式中的反应热能正确表示甲醇燃烧热的是（）。4家用液化气中主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量5105kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式。5为减少大气污染，一些城市公共汽车逐步使用CNG（压缩天然气）清洁燃料，实验测得0.16g该气体燃料，完全燃烧生成224mLCO2（标准状况）和0.36g液态水，并放出8.903kJ的热量。请写出：CNG的化学式，其完全燃烧的热化学方程式。04谢谢观赏！适用于儿童类别及相关类别演示附附附附附
