化学选修4第一章第一节第2课时

1、酸碱中和反应是吸热反应还是放热反应酸碱中和反应是吸热反应还是放热反应? ?盐酸温度盐酸温度 ( () ) NaOH NaOH溶液温度溶液温度 ( () )中和反应后温度中和反应后温度( () )反应后温度升高反应后温度升高室温室温室温室温中和反应是中和反应是放热放热反应。反应。其它中和反应也是放热反应吗其它中和反应也是放热反应吗? ? 相同情况下放出的热量相等吗相同情况下放出的热量相等吗? ?反应物反应物及用量及用量酸酸 HNOHNO3 3 50 50 mL 1 mol/LmL 1 mol/LHCl 50 mL HCl 50 mL 1 mol/L1 mol/LHCl 50 mL HCl 50

2、mL 1mol/L1mol/L碱碱 NaOH 50 NaOH 50 mL 1 mol/LmL 1 mol/LNaOH 50 NaOH 50 mL 1 mol/LmL 1 mol/LKOH 50 mL KOH 50 mL 1mol/L1mol/L混合前温度混合前温度室温室温室温室温室温室温混合后温度混合后温度t t1 1t t2 2t t3 3 结结 论论HNOHNO3 3与与NaOHNaOH发生发生中和反应时中和反应时放热放热HClHCl与与NaOHNaOH发生发生中和反应时中和反应时放热放热HClHCl与与KOHKOH发生中和反发生中和反应时放热应时放热对实验进行对实验进行归纳和概括归纳和概

3、括强酸与强碱发生中和反应强酸与强碱发生中和反应放出放出热量热量 为什么强酸与强碱发生反应时为什么强酸与强碱发生反应时都会都会放放出热量出热量? ?并且生成水的量相等时放出的热量并且生成水的量相等时放出的热量也相等也相等? ? 酸碱中和反应都是放热反应。酸碱中和反应都是放热反应。 酸碱反应的酸碱反应的本质就是本质就是HH+ +OH+OH- -=H=H2 2OO 。 当反应中当反应中HH+ +和和OHOH- -的量相等的量相等, ,生成水的生成水的量相等量相等, ,放出的热量也相等放出的热量也相等 . . 中和热中和热: :酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1mol 1mol HH2 2

4、OO时所释放的热量称为中和热时所释放的热量称为中和热. . 1. 1.酸和碱的中和反应有热量放出酸和碱的中和反应有热量放出, ,可以通过实验测可以通过实验测得中和反应的反应热。当得中和反应的反应热。当1L1mol1L1molL L的稀盐酸跟的稀盐酸跟1L1 mol1L1 molL L的的NaOHNaOH溶液起中和反应时溶液起中和反应时, ,能放出能放出57.3kJ57.3kJ的热量。的热量。 NaOH(aq)NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)HH2 2O(l) O(l) H=H=57.3 kJ57.3 kJmolmol 2. 2.如果用如果用1L1

5、mol1L1molL L的的KOHKOH溶液中和溶液中和1L1mol1L1molL L的的HNOHNO3 3溶液溶液, ,也能放出也能放出57.3 kJ57.3 kJ的热量。的热量。 KOH(aq)KOH(aq)HNOHNO3 3(aq)=KNO(aq)=KNO3 3(aq)(aq)HH2 2O(l)O(l) H=H=57.3 kJ57.3 kJmol mol 中和热中和热1.1.定义定义: :在稀溶液中在稀溶液中, ,酸跟碱发生中和反应酸跟碱发生中和反应, ,生成生成1mol1mol水时水时的反应热叫做中和热。的反应热叫做中和热。2.2.HH+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=

6、H(aq)=H2 2O(l)O(l) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。稀溶液是指溶于大量水的离子( (强强) )酸与酸与( (强强) )碱碱。中和热中和热不包括离子在水溶液不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应. . 中和反应的中和反应的实质实质是是HH+ +和和OHOH- -化合生成化合生成HH2 20,0,若反应过程中有其他物质生成若反应过程中有其他物质生成, ,这部分反应热也不在这部分反应热也不在中和热之内中和热之内57.3kJ/mol57.3kJ/mol已知已知HH

7、+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=H(aq)=H2 2O(l); O(l); H=-57.3kJ/mol;H=-57.3kJ/mol;求下列中和反应中放出求下列中和反应中放出的热量。的热量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出反应放出_ kJ_ kJ的热量。的热量。（2 2）用）用28gKOH28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反配稀溶液跟足量稀硝酸反应应, ,放出放出_kJ_kJ的热量。的热量。28.728.728.728.7( (若要准确测定中和热）若要准确测定中和热）你你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题在设计实验装

8、置和操作时应该注意哪些问题? ?(1)(1)保温隔热的效果一定要好保温隔热的效果一定要好, ,尽量减少热量散失尽量减少热量散失; ;(2)(2)酸碱的量要准确：酸碱的量要准确：n nC CV Va.a.浓度要越精确越好浓度要越精确越好b.b.量体积的容器越精确越好，最好用移液管量体积的容器越精确越好，最好用移液管(3)(3)温度计越精确越好温度计越精确越好(4)(4)注意控制反应时间注意控制反应时间, ,动作要快尽量减少热量散失动作要快尽量减少热量散失. .(5)(5)多做几次多做几次, ,取平均值取平均值(6)(6)液面上方的空间尽可能小液面上方的空间尽可能小(7) .(7) . 50 mL

9、(50 mL(大约大约50g)0.50mol/L50g)0.50mol/L的盐酸与的盐酸与50mL(50mL(大约大约50g)0.55mol/L50g)0.55mol/L氢氧化钠氢氧化钠 设设t t1 1: :反应前两溶液的平均温度。反应前两溶液的平均温度。 t t2 2: :反应后溶液温度反应后溶液温度 c=4.18J/(gc=4.18J/(g) )试求试求QQ放放的表达式和中和热表达式的表达式和中和热表达式 Q=mc(tQ=mc(t2 2t t1 1) =0.418(t) =0.418(t2 2t t1 1)kJ)kJ HH= = 0.418 (0.418 (t t2 2t t1 1) )

10、0.0250.025kJ/molkJ/mol 测定强酸、强碱反应的反应热，体验化测定强酸、强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。学反应的热效应。 中和热的测定原理和方法。中和热的测定原理和方法。 大烧杯大烧杯(500mL)(500mL)、小烧杯、小烧杯(100 mL)(100 mL)、温度温度计、量筒计、量筒(50mL)(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板料板或硬纸板( (中心有两个小孔中心有两个小孔) )、环形玻璃搅拌棒。、环形玻璃搅拌棒。 0.50mol/L0.50mol/L盐酸、盐酸、0.55mol/LNaOH0.55mol/LNaOH溶液溶

11、液实验步骤实验步骤: : 1. 1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料, ,使放入使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料, ,大烧杯上用大烧杯上用泡沫塑料板泡沫塑料板( (或硬纸板或硬纸板) )作盖板作盖板, ,在板中间开两在板中间开两个小孔个小孔, , 正好使温度计正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过和环形玻璃搅拌棒通过, ,如图所示。如图所示。答案答案: :两杯口相平两杯口相平, ,可使盖板把杯口尽量盖严可使盖板把杯口尽量盖严, ,从而减少热量损失从而减少热量损失; ;填碎纸

12、条的作用是为了达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的。若换用隔热、密封性能更好的装置( (如保如保温杯温杯) )会使实验结果更准确。会使实验结果更准确。大、小烧杯放置时大、小烧杯放置时, ,为何要使两杯口相为何要使两杯口相平平? ?填碎纸条的作用是什么填碎纸条的作用是什么? ?对此装置对此装置, ,你有你有何更好的建议何更好的建议? ? 2. 2.用一个量筒最取用一个量筒最取50mL0.50mol/L50mL0.50mol/L盐盐酸酸, ,倒入小烧杯中倒入小烧杯中, ,并用温度计测量盐酸的温并用温

13、度计测量盐酸的温度度, ,记入下表。记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗然后把温度计上的酸用水冲洗干净干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净温度计上的酸为何要用水冲洗干净? ?冲冲洗后的溶液能否倒入小烧杯洗后的溶液能否倒入小烧杯? ?为什么为什么? ?因为该温度计还要用来测碱液的温度因为该温度计还要用来测碱液的温度, ,若若不冲洗不冲洗, ,温度计上的酸会和碱发生中和反应而温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失使热量散失, ,故要冲洗干净故要冲洗干净; ;冲洗后的溶液不冲洗后的溶液不能倒入小烧杯能倒入小烧杯, ,若倒入若倒入, ,会使总溶液的质量增会使总溶液的质量增加加, ,而导致实验结果误

14、差。而导致实验结果误差。 3. 3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50mL0.55mol/L 50mL0.55mol/L NaOHNaOH溶液溶液, ,并用温度计测量并用温度计测量NaOHNaOH溶液的溶液的温度温度, ,记入下表。记入下表。实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比的物质的量比为何不是为何不是1:11:1而是而是NaOHNaOH过量过量? ?若用若用HClHCl过量过量行吗行吗? ? 为了保证为了保证0.50 mol/L0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOHNaOH中和中和, ,采用采用0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L

15、NaOH溶液溶液, ,使碱稍稍过量。若使盐酸过量使碱稍稍过量。若使盐酸过量, ,亦可。亦可。酸、碱混合时酸、碱混合时, ,为何要把量筒中为何要把量筒中NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入? ?因为本实验的关键是测反应的反应热因为本实验的关键是测反应的反应热, ,若动作迟缓若动作迟缓, ,将会使热量损失而使误差增大。将会使热量损失而使误差增大。 4. 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中的盐酸中, ,并并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入溶液一次倒入小烧杯小烧杯( (注意不要洒到外面注意不要洒到

16、外面) )。用环形玻璃搅用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液拌棒轻轻搅动溶液, ,并准确读取混合溶液的最并准确读取混合溶液的最高温度高温度, ,记为终止温度记为终止温度, ,记入下表。记入下表。 5. 5.重复实验两次重复实验两次, ,取测量所得数据的平均取测量所得数据的平均值作为计算依据。值作为计算依据。( (数据相差较大的数据相差较大的) )若三次平行操作测得终止温度与起始温度差若三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t(t2 2 - t- t1 1) )分别为分别为2.32.3 2.42.4 2.92.9, ,则则最终代入计算式的温差均值为最终代入计算式的温差均值为_。2.35 如果某一次实验的

17、数据与另外两次实验如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显的数据差异明显, ,怎么办怎么办? ? 你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3kJ/mol,57.3kJ/mol,若不是若不是, ,分析产生误差的原因。分析产生误差的原因。实验误差分析实验误差分析) )1.1.量取溶液的体积有误差量取溶液的体积有误差( (测量结果是按测量结果是按50mL50mL的的酸、碱进行计算酸、碱进行计算, ,若实际量取时若实际量取时, ,多于多于50mL50mL或小于或小于50mL50mL都会造成误差都会造成误差) )2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.3.实验过程中有液体洒在外面。

18、实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时混合酸、碱溶液时, ,动作缓慢动作缓慢, ,导致实验误差。导致实验误差。5.5.隔热操作不到位隔热操作不到位, ,致使实验过程中热量损失而导致使实验过程中热量损失而导致误差。致误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度的温度, ,致使热量损失而引起误差。致使热量损失而引起误差。 1. 1.本实验中若把本实验中若把50mL0.50mol/L50mL0.50mol/L的盐酸改为的盐酸改为50mL0.50mol/L50mL0.50mol/L醋酸醋酸, ,所测结果是否会有所变化所测结果是否会有所

19、变化? ?为什么为什么? ? 2.2.若改用若改用100mL0.50mol/L100mL0.50mol/L的盐酸和的盐酸和100mL100mL0.55mol/L0.55mol/L的的NaOHNaOH溶液溶液, ,所测中和热的数值是否所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍约为本实验结果的二倍( (假定各步操作没有失误假定各步操作没有失误)?)?1.1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质会有所变化。因为醋酸为弱电解质, ,其电其电离时要吸热离时要吸热, ,故将使测得结果偏小。故将使测得结果偏小。2.2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 1 molHmol

20、H2 2OO时放出的热量时放出的热量, ,其数值与反应物的量的其数值与反应物的量的多少无关多少无关, ,故所测结果应基本和本次实验结果相同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若所有操作都准确无误, ,且无热量损失且无热量损失, ,则二者结则二者结果相同果相同) )。 【例例】 50mL0.50mol/L50mL0.50mol/L盐酸盐酸与与50mL0.55mol/LNaOH50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装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。回答下列问题放出的热量可计算中和热。回

21、答下列问题: :(1)(1)从实验装置上看从实验装置上看, ,图中尚缺少的一种玻璃图中尚缺少的一种玻璃用品是用品是 。(2)(2)烧杯间填满碎纸条的作烧杯间填满碎纸条的作用是用是 。(3)(3)大烧杯上如不盖硬纸板大烧杯上如不盖硬纸板, ,求得的中和热数值求得的中和热数值 。 ( (填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”) )。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少过程中的热量损失减少过程中的热量损失偏小偏小(4)(4)实验中改用实验中改用60mL0.50mol/L60mL0.50mol/L盐酸跟盐酸跟50 50 mL0.55mol/LNaOHmL0.55mol/LNaOH溶液进行反应

22、溶液进行反应, ,与上述与上述实验相比实验相比, ,所放出的热量所放出的热量 ( (填填“相相等等”“”“不相等不相等”), ),所求中和热所求中和热 ( (填填“相相等等”“”“不相等不相等”), ),简述理简述理由由 . . 。(5)(5)用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶溶液进行上述实验液进行上述实验, ,测得的中和热的数值测得的中和热的数值 ; ;用用50mL0.50mol/LNaOH50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实溶液进行上述实验验, ,测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 。( (均填均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”) )不相等不相等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成成1molH1molH2 2OO所放出的能量所放出的能量, ,与酸碱的用量无关与酸碱的用量无关偏小偏小无影响无影响 1.1.试回答下列中和热测定的有关问题试回答下列中和热测定的有关问题: :(1)(1)实验桌上备有烧杯实验桌上备有烧杯( (大、