高中化学（课标点击+知识导学+典例精析）第一章 第一节 第2课时 中和反应反应热的测定实验探究课课件 新人教版选修4.ppt

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第2课时中和反应反应热的测定 实验探究课 栏目链接 1 通过中和反应反应热的测定 初步学习测定化学反应反应热的实验方法 2 能正确分析测定反应热时的误差产生的原因 并能采取适当措施减小实验误差 栏目链接 栏目链接 要点中和反应反应热的测定 1 反应原理h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 在稀溶液中 强酸跟强碱发生中和反应生成1molh2o 这时的反应热叫做中和热 2 测定方法本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化 计算反应过程中所放出的热量 并由此求得中和热 栏目链接 3 实验原理实验时 先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度 求其平均温度t1 两溶液混合充分反应后 读取混合液温度t2 为了使计算简便 可以近似地认为 1 0 5mol l盐酸和0 55mol l氢氧化钠的密度都是1g cm3 则 50ml盐酸质量m1 50g 50ml氢氧化钠质量m2 50g 近似认为混合溶液的比热容c 4 18j g 所以中和反应放出的热量是 q m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kj 栏目链接 栏目链接 2 又因50ml0 5mol l盐酸中含有0 025mol的h 所以跟0 025mol的oh 发生中和反应 生成0 025mol的水 放出热量为q h q 所以 中和热 h 4 实验用品 以盐酸和naoh溶液的反应为例 1 仪器 量筒 50ml两个 大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个孔 环形玻璃搅拌棒 2 药品 0 50mol l盐酸 0 55mol lnaoh溶液 栏目链接 5 实验步骤 1 设计装置如下图所示 栏目链接 2 用一个量筒量取50ml0 50mol l盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记入数据记录表中 将温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50ml0 55mol lnaoh溶液 并用温度计测量naoh溶液的温度 记入下表 4 把套有盖板的 和 放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的naoh溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 盖好盖板 用 轻轻搅动溶液 测量混合溶液的 记入下表 5 重复步骤 2 4 三次 温度计 环形玻璃搅拌棒 环形玻璃搅拌棒 最高温度 栏目链接 6 数据记录及处理 数据记录表 栏目链接 7 计算反应热 1 以三次测量所得数据的 为计算依据 2 实验中反应放出的热量为 生成1molh2o时的反应热为 h 平均值 栏目链接 8 中和热的测定实验中应注意问题 1 酸碱溶液应当用强酸 强碱的稀溶液 0 1 0 5mol l 测定中和热不能用浓酸或浓碱 因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热 使所得中和热数值偏大 测定中和热时不能用弱酸或弱碱 因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离 若改用弱酸或弱碱 它们电离时要吸收一部分热量 使所得中和热数值偏小 栏目链接 2 要使用同一支温度计 先后测量酸 碱及混合液的温度时 要使用同一支温度计 减小实验误差且测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 温度计的水银球部分要完全浸入溶液中 且要稳定一段时间再记下读数 3 实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温 才能使用 4 操作时动作要快 尽量减少热量的散失 栏目链接 应用思考 1 组装简易量热器时 减少热量损失的措施有哪些 提示 1 保温隔热的效果一定要好 在两烧杯缝隙一定要塞满泡沫塑料 或纸条 小烧杯杯口与大烧杯杯口相平 作盖板的大烧杯上的泡沫塑料板上的两个小孔 要恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过 也可用块状聚苯乙烯泡沫塑料制成与小烧杯外径相近的绝缘外套来制作 2 不能用导热性良好或与酸反应的金属搅拌器代替环形玻璃搅拌器 3 确定快速倒入的naoh能将hcl完全反应 栏目链接 2 若改用100ml0 50mol l的盐酸和100ml0 55mol l的naoh溶液 所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍 假定各步操作没有失误 答案 否 因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molh2o时放出的热量 其数值与反应物的量的多少无关 故所测结果应基本和本次实验结果相同 若所有操作都准确无误 且无热量损失 则二者结果相同 栏目链接 栏目链接 答 栏目链接 一 中和反应反应热的测定 栏目链接 例150ml0 50mol l 1盐酸与50ml0 55mol l 1naoh溶液在图示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热 回答下列问题 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 无影响 栏目链接 4 实验中改用或60ml0 50mol l 1盐酸跟50ml0 55mol l 1naoh溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 不相等 所求中和热 填 相等 不相等 简述理由 5 用相同浓度和体积的氨水代替naoh溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 用50ml0 50mol l 1naoh溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 栏目链接 解析 1 实验过程中要不断搅拌 使酸 碱充分反应 这里要用环形玻璃搅拌棒 2 烧杯间填满碎纸条的作用是隔热的作用 减少实验过程中的热量损失 3 大烧杯上如不盖硬纸板 将有少量热量散失 故求得的中和热数值会偏小 4 实验中改用60ml0 50mol l 1盐酸跟50ml0 55mol l 1naoh溶液进行反应 与上述实验相比 放出的热量会更多 将会使体系的温度变高 故测出的热量不相等 但由于中和是指酸跟碱发生中和反应生成1molh2o所放出的能量 与酸碱的用量无关 故所求中和热不变 栏目链接 5 用相同浓度和体积的氨水代替naoh溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会偏小 因为氨水是弱碱 在中和反应中由于电离会吸收热量 为了保证0 50mol l的盐酸完全被naoh中和 采用0 55mol lnaoh溶液 使碱稍稍过量 若用50ml0 50mol l 1naoh溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会偏小 答案 1 环形玻璃搅拌棒 2 减少实验过程中的热量损失 3 偏小 4 不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molh2o所放出的能量 与酸碱的用量无关 5 偏小偏小 栏目链接 变式应用 1 某实验小组学生用50ml0 50mol l的盐酸与50ml0 55mol l的naoh溶液在如下图所示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热 下列说法正确的是 栏目链接 a 如图条件下实验过程中没有热量损失b 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒c 烧杯间填碎纸条的主要作用是固定小烧杯d 若改用60ml0 50mol l盐酸跟50ml0 55mol l的naoh溶液进行反应 从理论上说所求放出热量相等 解析 图中小烧杯与大烧杯之间有很大空隙未填满碎纸条 会有较多的热量散失 a项错误 烧杯间填碎纸条的主要作用是隔热保温 c项错误 d项中所求中和热相同 但反应物的物质的量不同 所以放热不同 d项错误 故选b项 答案 b 栏目链接 例2含有11 2gkoh的稀溶液与1l0 1mol l的h2so4溶液反应 放出11 46kj的热量 表示该反应中和热的化学方程式为 a koh aq h2so4 aq k2so4 aq h2o l b 2koh aq h2so4 aq k2so4 aq 2h2o l h 11 46kj mol 二 中和反应的热化学方程式的书写及判断 h 11 46kj mol 栏目链接 c 2koh aq h2so4 aq k2so4 aq 2h2o l h 114 6kj mold koh aq h2so4 aq k2so4 aq h2o l h 57 3kj mol 解析 中和热是以生成1molh2o l 所放出的热量来定义的 故书写中和热的热化学方程式时 应以生成1molh2o l 为标准来配平其余物质的化学计量数 故答案为d 答案 d 栏目链接 变式应用