高中化学 1.1.2 中和反应的反应热及测定课件 新人教版选修4 .ppt

第1章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第2课时中和反应的反应热及测定 实践活动中和反应反应热的测定 实验目的测定强酸与强碱中和反应的反应热 学习重点中和反应反应热的测定原理和方法 实验用品大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 0 1 刻度的温度计 量筒 50ml 两个 泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 环形玻璃搅拌棒 0 50mol l盐酸 0 55mol lnaoh溶液 3 实验原理 问题 1 中和热与反应热是否相同 它们之间有什么区别和联系 不同 任何一个化学反应发生所吸收或放出的热量都叫反应热 但中和热仅指在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热 中和热是反应热的真子集 我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应 哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢 请大家讨论回答 4 q cm tq 中和反应放出的热量 m 反应混合液的质量 c 反应混合液的比热容 t 反应前后溶液温度的差值 我们如何得到上述数据呢 m的质量为所用酸 碱的质量和 测出参加反应的酸 碱质量相加即可 c需要查阅 t可用温度计测出反应前后的温度相减得到 问 酸 碱反应时 我们用的是它的稀溶液 它们的质量应怎样得到 量出它们的体积 再乘以它们的密度即可 问题 2 我们利用什么原理来测定酸 碱反应的反应热 也称中和热 呢 5 q c v酸 酸 v碱 碱 t2 t1 本实验中 我们所用一元酸 一元碱的体积均为50ml 它们的浓度分别为0 50mol l和0 55mol l 由于是稀溶液 且为了计算简便 我们近似地认为 所用酸 碱溶液的密度均为1g cm3 且中和后所得溶液的比热容为4 18j g 已知v酸 v碱 50ml c酸 0 50mol lc碱 0 55mol l 酸 碱 1g cm3c 4 18j g 请把以上数据代入式 得出q的表示式 其中热量的单位用kj 得出结果 q 0 418 t2 t1 kj 思考 式表示的是不是该反应的反应热 为什么 6 式的单位是kj 而反应热的单位是kj mol 故 式不是该反应的反应热 问题 该反应的中和热应怎样表示呢 因为中和反应放热 故其 h为 中和热是稀的酸 碱中和生成1mol水的反应热 而50ml0 50mol l的盐酸与50ml0 55mol l氢氧化钠反应后生成的水只有0 025mol 故中和热应用下式表示 7 实验步骤 1 在大烧杯底部垫泡沫塑料 或纸条 使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平 然后再在大 小烧杯之间填满碎泡沫塑料 或纸条 大烧杯上用泡沫塑料板 或硬纸板 作盖板 在板中间开两个小孔 正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过 如右图所示 中和热的测定 问 大 小烧杯放置时 为何要使两杯口相平 填碎纸条的作用是什么 对此装置 你有何更好的建议 答 两杯口相平 可使盖板把杯口尽量盖严 从而减少热量损失 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热 减少实验过程中热量损失的目的 若换用隔热 密封性能更好的装置 如保温杯 会使实验结果更准确 8 2 用一个量筒最取50ml0 50mol l盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记入下表 然后把温度计上的酸用水冲洗干净 问 温度计上的酸为何要用水冲洗干净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯 为什么 答 因为该温度计还要用来测碱液的温度 若不冲洗 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 并使所测碱液温度偏高 故要冲洗干净 冲洗后的溶液不能倒入小烧杯 若倒入 会使总溶液的质量增加 而导致实验结果偏低 9 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 问 酸 碱混合时 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 因为本实验的关键是测反应的反应热 若动作迟缓 将会使热量损失而使实验出现误差 结果偏低 4 把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 注意不要洒到外面 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 记为终止温度 记入下表 问 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 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 若使盐酸过量 亦可 10 5 重复实验两次 取测量所得数据的平均值作为计算依据 11 误差分析 议一议 你所测得的数据是否为57 3kj mol 若不是 分析产生误差的原因 可能的原因有 1 量取溶液的体积有误差 测量结果是按50ml的酸 碱进行计算 若实际量取时 多于50ml或小于50ml都会造成误差 2 温度计的读数有误 3 实验过程中有液体洒在外面 4 混合酸 碱溶液时 动作缓慢 导致实验误差 5 隔热操作不到位 致使实验过程中热量损失而导致误差 6 测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度 致使碱的温度偏高而引起误差 12 讨论下列问题 1 本实验中若把50ml0 50mol l的盐酸改为50ml0 50mol l醋酸 所测结果是否会有所变化 为什么 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 1 会有所变化 因为醋酸为弱电解质 其电离时要吸热 故将使测得结果偏小 2 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 13 练习 50ml0 50mol l盐酸与50ml0 55mol lnaoh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 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 14 练习 50ml0 50mol l盐酸与50ml0 55mol lnaoh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 4 实验中改用60ml0 50mol l盐酸跟50ml0 55mol lnaoh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