第一章第一節(jié)第3課時(shí)

化學(xué)反應(yīng)原理——緒言第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第3課時(shí)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.測定酸、堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱；2.加深理解中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。重點(diǎn)難點(diǎn)

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理和方法。中和熱

1.中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H++OH－＝H2O

在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。2.中和熱的定義：或H＋(aq)+OH－(aq)

＝H2O(l)ΔH=－57.3kJ／mol3.中和熱的表示：KOH+H2SO4=K2SO4+H2O

書寫中和熱的熱化學(xué)方程式的時(shí)，應(yīng)該以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)?！鱄=－57.3KJ/mol即：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱是57.3kJ/mol

。(aq)(aq)(aq)(l)1/21/2實(shí)踐活動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱，體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)用品中和熱的測定大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol／L鹽酸、0.55mol／LNaOH溶液（為了保證0.50mol／L鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol／LNaOH溶液，使堿稍稍過量）。實(shí)驗(yàn)探究生成1molH2O時(shí)的中和熱為：△H＝KJ／mol0.418（t2－t1）0.025mol鹽酸的質(zhì)量m1=50g，NaOH溶液的質(zhì)量m2＝50g。⑴鹽酸和NaOH溶液的密度都是1g／cm3⑵中和后生成的溶液的比熱容c＝4.18J／（g·℃）50mL0.50mol／L鹽酸和50mL0.55mol／LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量為：（m1+m2）·c·（t2℃－t1℃）＝100g×4.18J／（g·℃）（t2－t1）℃＝0.418（t2－t1）KJ生成的水的物質(zhì)的量：n

=0.050L×0.50mol／L=0.025mol1．在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板；在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的，如圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)步驟2．用一個(gè)量筒量取50mL0.50mol／L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。3．用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol／LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4．把套有蓋板的溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面），蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入表格中。5.重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)，取平均值作為計(jì)算依據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理⒈取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。1.大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？2.溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？3.酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？4.實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？思考交流1.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失。填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2.因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈。沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。

3.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4.為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。3.323.320.019.920.133.223.220.019.920.112.022.020.019.920.12溫度差(t2－t1)／℃終止溫度t2／℃實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1／℃

溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)19.9NaOH20.0平均值23.13.120.1HCl4設(shè)問：若該實(shí)驗(yàn)中測得溫度的情況如下，請(qǐng)計(jì)算中和熱△H為多少？誤差較大，要舍去。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理⒈取各次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。3.223.220.0(t2－t1)／℃t2／℃t1／℃1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差）。

2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。

4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢。

5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失。

6.測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失。誤差分析1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？

會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。思考交流2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測反應(yīng)熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？

否。因所測反應(yīng)熱是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的用量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是

。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是

。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的反應(yīng)熱數(shù)值

（填“偏大”“偏小”“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH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”“不相等”），所求中和熱

（填“相等”“不相等”）,簡述理由：（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會(huì)

。（填偏大、偏小、無影響）隨堂演練環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏小不等相等因?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)。偏小

中和熱的測定

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)原理：Q=mcΔt①Q(mào):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。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。