高中化学 1.1 中和反应反应热的测定（第2课时）课件 新人教版选修4.ppt

第2课时中和反应反应热的测定 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 1 中和反应 1 定义 酸和碱生成盐和水的反应 2 实质 酸电离产生的h 和碱电离产生的oh 反应生成h2o 强酸和强碱生成可溶性盐和水的离子反应方程式为h oh h2o 2 中和热 1 定义 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1molh2o时所释放的能量叫中和热 2 注意 稀溶液 是指存在大量水的溶液 量的标准 必须是生成1mol水 3 对于强酸和强碱的稀溶液生成可溶性盐的反应 中和热基本上是相等的 表示为 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 目标导航 预习导引 3 中和反应反应热的测定 1 实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热 体验化学反应的热效应 2 实验原理 通过测量一定量的酸碱溶液在反应前后温度的变化 计算反应放出的热量 由此求得中和热 3 实验仪器装置 将下列实验装置中各仪器 或物品 的名称填在横线上 实验过程中 还需要的其他仪器有50ml量筒 2个 目标导航 预习导引 4 实验测量数据 初始温度 t1 用一量筒量取50ml0 50mol l 1盐酸 倒入小烧杯中并测量其温度 用另一量筒量取50ml0 55mol l 1naoh溶液并测量其温度 取两温度平均值为t1 终止温度 t2 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒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中 盖好盖板 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的最高温度 记录终止温度为t2 重复实验操作三次 记录每次的实验数据 取其平均值作为计算依据 目标导航 预习导引 5 实验数据处理 盐酸 氢氧化钠溶液为稀溶液 其密度近似地认为都是1g cm 3 反应后溶液的比热容c 4 18j g 1 1 该实验中盐酸和naoh溶液反应放出的热量是0 418 t2 t1 kj 中和热为 目标导航 预习导引 深度思考判断下列描述的正误 正确的画 错误的画 1 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量 2 1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热 3 在稀溶液中 酸与碱发生中和反应生成1molh2o l 时所释放的能量叫做中和热 4 表示中和热的离子方程式为h oh h2o h 57 3kj mol 1 答案 1 2 3 4 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 一 中和热的理解1 定义在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成1molh2o l 时所释放的热量为中和热 2 对中和热的理解 1 定义中的 稀溶液 一般是指酸 碱的物质的量浓度均小于或等于1mol l 1的溶液 因为溶液混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定 2 中和热不包括离子在水溶液中的生成热 物质的溶解热 电解质电离时吸热所伴随的热效应 实验测得生成1mol水时放出57 3kj的热量是指强酸 强碱在稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐时的中和热 有弱酸或弱碱参加的中和反应 实验测出的中和热一般低于57 3kj mol 1 因为弱电解质在反应中会继续电离 电离时要吸热 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 3 中和反应的实质是h 和oh 结合生成h2o 若反应过程中有其他物质生成 这部分反应热也不在中和热内 4 强酸与强碱反应的中和热的表示 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 5 中和热是以生成1molh2o所放出的热量来定义的 因此在书写中和热的热化学方程式时 就以生成1molh2o为标准来配平其余物质的化学计量数 如 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 例1 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 又知弱电解质的电离是吸热过程 向1l0 5mol l 1的naoh溶液中加入下列物质 稀醋酸 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应 其焓变 h1 h2 h3的关系是 a h1 h2 h3b h1 h2d h1 h3 h2解析 因为醋酸是弱电解质 电离时吸热 浓硫酸溶于水时放热 故与相同物质的量的naoh发生中和反应时放出的热量q 浓硫酸 q 稀硝酸 q 稀醋酸 又因放热反应中 h为负值 即 h q 故 h2 h3 h1 因而选d 答案 d 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 含有11 2gkoh的稀溶液与1l0 1mol l 1的h2so4溶液反应 放出11 46kj的热量 表示该反应中和热的热化学方程式为 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 迁移应用 典题例解 思考探究 一 二 知识精要 二 中和热的测定1 测定中和反应反应热的步骤 迁移应用 典题例解 思考探究 一 二 知识精要 2 实验关键和应当注意的细节 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 测量盐酸温度的温度计在测naoh溶液温度之前用水冲洗干净的原因是什么 答案 测量盐酸温度的温度计上沾有少量盐酸 如果不用水冲洗干净 测量naoh溶液的温度时 少量盐酸与naoh反应放热 使测得的温度高于naoh溶液的实际温度 2 酸 碱溶液混合时 为何要把量筒中的naoh溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入 答案 因为本实验的关键是减少热量损失 若动作迟缓 将会使热量损失而使误差增大 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 3 实验中所用hcl和naoh的物质的量比为何不是1 1 而是naoh过量 若用hcl过量行吗 答案 为了保证50ml 0 50mol l 1的盐酸完全被naoh中和 采用50ml 0 55mol l 1naoh溶液 使碱稍稍过量 若使盐酸过量 也能达到目的 4 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液的目的是什么 答案 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 让naoh和盐酸尽可能地完全反应并且使反应产生的热量均匀传递 保证测量的温度准确 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 例2 实验室用50ml0 5mol l 1盐酸 50ml0 55mol l 1naoh溶液和如下图所示装置进行测定中和热的实验 得到下表中的数据 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 完成下列问题 1 实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 2 经数据处理 t2 t1 3 4 则该实验测得的中和热 h 盐酸和naoh溶液的密度按1g cm 3计算 反应后混合溶液的比热容 c 按4 18j g 1计算 3 若将naoh溶液改为相同体积 相同浓度的氨水 测得中和热为 h1 则 h1和 h的关系为 h1 填 或 h 理由是 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 解析 1 对于本实验 让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面 所以实验时用环形玻璃搅拌棒上下搅动 以防将温度计损坏 做好保温工作是减小误差的另一个重要方面 而选用铜丝搅拌棒会散热较快 热量损失多 2 h 100g 4 18 10 3kj g 1 3 4 0 025mol 56 8kj mol 1 3 因为弱电解质的电离过程是吸热的 将naoh溶液改为相同体积 相同浓度的氨水后反应放出的热量减少 所以 h1 h 答案 1 上下搅动铜传热快 热量损失大 2 56 8kj mol 1 3 nh3 h2o电离吸热 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 外 其他所用的仪器和试剂均正确的一组是 a 0 50mol l 1盐酸 0 50mol l 1naoh溶液 100ml量筒1个b 0 50mol l 1盐酸 0 55mol l 1naoh溶液 100ml量筒2个c 0 50mol l 1盐酸 0 55mol l 1naoh溶液 50ml量筒1个d 0 50mol l 1盐酸 0 55mol l 1naoh溶液 50ml量筒2个解析 本实验中为了保证0 50mol l 1的盐酸完全被中和 采用0 55mol l 1naoh溶液 使碱稍过量 故a项不符合 所需酸 碱量均为50ml 故b项不符合 酸 碱分别用不同的量筒量取 故c项不符合 答案 d 思悟升华 案例探究 中和反应反应热的测定实验中产生误差的原因50ml0 50mol l 1盐酸与50ml0 55mol l 1naoh溶液在如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可计算中和热 回答下列问题 思悟升华 案例探究 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 或 无影响 4 实验中改用60ml0 50mol l 1盐酸与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 或 不相等 所求中和热 填 相等 或 不相等 简述理由 思悟升华 案例探究 审题 本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度 因此必须减小热量损失 中和热是测定生成1molh2o时放出的热量 反应无论生成多少水 计算结果均要转化为生成1mol水所放出的热量 解析 1 中和热的测定实验所用装置必须保温 绝热且可使体系温度尽快达到一致 故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒 2 碎泡沫塑料的作用为减少实验过程中的热量损失 3 不盖硬纸板会损失部分热量 故所测结果偏低 4 由中和热概念可知 中和热是以生成1mol水为标准的 而与酸 碱的用量无关 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