第一章第一節(jié)第3課時

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

學習目標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)。重點難點

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方程式的時，應(yīng)該以生成1molH2O為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)?！鱄=－57.3KJ/mol即：強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱是57.3kJ/mol

。(aq)(aq)(aq)(l)1/21/2實踐活動實驗?zāi)康臏y定強酸與強堿反應(yīng)的中和熱，體驗化學反應(yīng)的熱效應(yīng)。實驗用品中和熱的測定大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計、量筒（50mL）兩個、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。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）。實驗探究生成1molH2O時的中和熱為：△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；在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。實驗步驟2．用一個量筒量取50mL0.50mol／L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。3．用另一個量筒量取50mL0.55mol／LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4．把套有蓋板的溫度計和環(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溶液，并準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)三次實驗，取平均值作為計算依據(jù)。實驗數(shù)據(jù)處理⒈取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。1.大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？2.溫度計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，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.實驗中所用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，從而減少熱量損失。填碎紙條的作用是為了達到保溫、隔熱、減少實驗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）會使實驗結(jié)果更準確。2.因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(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，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導致實驗結(jié)果誤差。

3.因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會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／℃實驗次數(shù)起始溫度t1／℃

溫度實驗次數(shù)19.9NaOH20.0平均值23.13.120.1HCl4設(shè)問：若該實驗中測得溫度的情況如下，請計算中和熱△H為多少？誤差較大，要舍去。實驗數(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、堿進行計算，若實際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）。

2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。

4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢。

5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失。

6.測了酸后的溫度計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.本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？

會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱，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)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？

否。因所測反應(yīng)熱是指強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量，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)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準確無誤，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行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。回答下列問題：（1）從實驗裝置上看，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）實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，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溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會

。（填偏大、偏小、無影響）隨堂演練環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小不等相等因為中和熱是指酸跟堿發(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

實驗?zāi)康模簻y定強酸、強堿反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱。實驗原理：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。