高中化學(xué)：中和熱的測定

【課題】中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

【教學(xué)目標(biāo)】1、理解中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的實(shí)驗(yàn)原理

2、掌握中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的操作步驟、注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)處理

【重點(diǎn)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)原理的理解和操作要點(diǎn)的把握

【教學(xué)過程】

一、實(shí)驗(yàn)原理

復(fù)習(xí)：寫出下列熱化學(xué)方程式：(1)在lOlkPa時(shí)，ImolC完全燃燒放出393.5kJ的熱量

(2)0.5molCH4(g)完全燃燒生成CCh(g)和H2O⑴時(shí)，放出445kJ熱量

(3)0.50moI/L50mL鹽酸與0.50mol/L50mLNaOH溶液完全反應(yīng)放出1.4325kJ的熱量

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ/mol

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-890kJ/mol

HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)Z\H=-57.3kJ/mol

回顧：必修2第二章30頁關(guān)于“中和熱”的內(nèi)容：

酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成ImolH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。

實(shí)驗(yàn)2-3：在50mL燒杯中加入20mL2moi/L的鹽酸，測其溫度。另用量筒量取20mL

2moi/LNaOH溶液，測其溫度，并緩緩地傾入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應(yīng)

中溶液溫度的變化過程，并作好記錄。

鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應(yīng)后溫度/℃

t(HCl)t(NaOH)t2

數(shù)據(jù)處理：△H=Q/n=cmZ\t/n

其中：c=4.18J/(g?℃),m為酸堿溶液的質(zhì)量和，入=?一t”口是鹽酸溫度與NaOH

溶液溫度的平均值，n為生成水的物質(zhì)的量。

二、實(shí)驗(yàn)操作

討論：上述實(shí)驗(yàn)裝置和操作存在哪些問題？——熱量的散失

比較：課本第5頁圖1-3與實(shí)驗(yàn)2-3相比，作了哪些改進(jìn)？改進(jìn)的目的是什么？

1---雙層燒杯、2------碎泡沫塑料、3------蓋板、都是為了減少熱量的散失。

閱讀：課本第5頁實(shí)驗(yàn)用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液為什么不用0.50mol/L

而用0.55mol/L?

為了保證0.50mo1/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用堿稍過量。

閱讀：課本第5頁實(shí)驗(yàn)步驟，強(qiáng)調(diào)下列問題：

1、為了保證0.50mol?L-的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol?LrNaOH溶液,

使堿稍稍過量，因?yàn)檫^量的堿并不參加中和反應(yīng)。

2、實(shí)驗(yàn)中若用弱酸代替強(qiáng)酸，或用弱堿代替強(qiáng)堿，因中和過程中電離吸熱，會(huì)使測得

中和熱的數(shù)值偏低。

3、要使用同一支溫度計(jì)、分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時(shí)，測定一種溶液后必

須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一

段時(shí)間再記下讀數(shù)。

4、實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。

5、操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的散失。

6、實(shí)驗(yàn)時(shí)亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進(jìn)行中和熱的測定，但在計(jì)算時(shí)，應(yīng)

取二者中量小的一種，因?yàn)檫^量的酸堿并不參加中和反應(yīng)。

操作：學(xué)生按課本步驟做實(shí)驗(yàn)，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。

三、數(shù)據(jù)處理

1、取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)

(t2-tl)=

思考：如果某一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)與另外兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)差異明顯，怎么辦？

2、計(jì)算反應(yīng)熱：△H=Q/n=cmZ\t/n。

其中：c=4.18J/(g,℃),m=mi+m2=100g,△t=(t2—h)=,

n=0.50mol?L'X0.50mL=0.025mol?

△H=

四、鞏固練習(xí)

(2004蘇州一模-19)試回答下列中和熱測定的有關(guān)問題。

(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯(大、小兩個(gè)燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、環(huán)形玻璃攪拌棒、

0.50mol?鹽酸、0.55mol?L-1NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)用品是。

(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒,其原因是

_______________________________________________O

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL,各溶液密度為Ig/cnP,生成溶液的

比熱容C=4.18J/(g?℃),實(shí)驗(yàn)起始溫度為t「C,終止溫度為t2℃。試推斷中和熱的計(jì)算

式：△H。

解析：(1)溫度計(jì)、量筒(兩個(gè))；

(2)不能；銅絲易導(dǎo)熱，使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失較大；

(3)Z\H=-Ml-tz-tDkj/mo］或△1{=一16.72(t2-ti)kJ/mol?

0.025

【教師小結(jié)】

【板書設(shè)計(jì)】

【課后作業(yè)】附后

《中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定》作業(yè)

班級(jí)________學(xué)號(hào)姓名成績—

1、含11.2gK0H的稀溶液與ILO.lmol-L-'的H2s0」溶液反應(yīng)放出U.46kJ的熱量，該反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()

A.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l)AH=-11.46kJ/mol

B.2KoH(aq)+H2so4(aq)=K2so4(aq)+2H2。⑴△H=—"4.6kJ

C.2KoH+H2so4=K2so4+2H2O△H=T14.6kJ

D.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l)AH=-57.3kJ/mol

2、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是()

A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(0H)2?8比0與NH4cl的反應(yīng)

C.灼熱的碳與C02的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)

3、(2005-淮安一模)50mL0.50mol鹽酸與50mL0.55moiLNaOH

溶液在圖所示的裝置中進(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)算中和熱，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品是o

(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是o

(3)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值__________。(填

“偏大"、"偏小"、"無影響")

(4)實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol?丁|鹽酸與50mL0.55molNaOH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)

;用50mL0.50mol?L'NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)

值會(huì)。(均填“偏大”、“偏小"、“無影響")o

4、把溫度為13℃,濃度為1.0mol?L1的酸溶液和1.1mol-L1的堿溶液各50mL混合[溶

液密度均為Ig/mL,生成溶液的比熱容c=4.184J/(g?℃)],輕輕攪動(dòng)。測得酸堿混合液

的溫度變化數(shù)據(jù)如下：

反應(yīng)物起始溫度tl/r終了溫度t2/℃中和熱

HCl+NaOH1319.8△Hi

HC1+NH3?H2O1319.3△H2

(1)試計(jì)算上述兩組實(shí)驗(yàn)測出的中和熱：△曰二；AH2=

(2)實(shí)驗(yàn)中堿液過量的目的是。

(3)兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因是?

《中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定》作業(yè)答案

1、D（10分）

2、C（10分）

3、解析：（1）環(huán)形玻璃棒：（5分）

（2）減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失；（5分）

（3）偏?。ㄒ?yàn)橛袩崃繐p失）；（5分）

（4）不相等，相等，因?yàn)橹泻蜔崃渴侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成ImolHq所放出的能量

與酸堿的用量無關(guān)；（各5分）

（5）偏小，偏小。（各5分）（本題共40分）

4、（1）根據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量，酸為0.050mol,堿為0.055niol,堿是過量的，

應(yīng)以酸計(jì)算，算出生成0.050mol水放出的熱量，進(jìn)而算出生成Imol水放出的熱量，即可

得出兩