测定中和反应热（课件）高考化学实验(共20张PPT)

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测定中和反应热

理解中和热的概念

能以中和热的测定为例掌握反应热的测定方法；

能进行误差分析，采取措施减少实验误差。

实验目的

视频观看

中和反应反应热测定实验

仪器大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、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)、

试剂0.50mol·L－1盐酸、mol·L－1NaOH溶液

（为了保障盐酸完全中和，采用稍过量的氢氧化钠）

实验准备

实验原理

测量原理：

用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。

Q：中和反应放出的热量

m：体系的质量

C：体系的比热容

Δt：反应前后体系温度的差值

Q＝c·m·Δt

测量仪器：

简易量热计

(以盐酸和NaOH溶液反应为例)

实验探究——中和反应反应热的测定

思考讨论

（1）测量哪些数据？

（2）如何利用数据计算反应热？

（3）如何提高实验的准确度？

盐酸&NaOH的温度

反应后体系的温度（最高温度）

Q=(m1+m2)×c×（t2-t1）

H=Q/n（H2O）

减少热量散失，降低实验误差。

使反应物迅速混合并充分反应，保持体系的温度均匀。

实验探究——中和反应反应热的测定

实验步骤

实验探究——中和反应反应热的测定

【实验操作】

（1）反应物温度的测量t1。

①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。

②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。

实验步骤

实验探究——中和反应反应热的测定

【实验操作】

（2）反应后体系温度的测量t2。

打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将________温度记为反应后体系的温度。

（3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。

数据处理

实验探究——中和反应反应热的测定

(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。

计算温度差(t2-t1)，将数据填入下表。

实验次数反应物的温度/℃反应前体系的温度反应后体系的温度温度差

盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃

1

2

3

（t2-t1若异常要舍去）

(2)取三次温度差的平均值作为计算依据。

(3)根据温度差和比热容计算反应热。

为了计算简便，可以近似的认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则：

①50mL盐酸的质量m1=50g,50mLNaOH溶液质量m2＝50g；

②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g.℃)，50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：

(m1+m2)·c·(t2-t1)=________

0.418(t2-t1)kJ

③生成1mol水时放出的热量为。

0.418(t2-t1)

0.025

kJ

HCl(aq)+NaOH(aq)＝H2O(l)+NaCl(aq)

111Q1

0.025mol0.025mol0.025molQ=0.418(t2-t1)kJ

数据处理

实验探究——中和反应反应热的测定

注意事项

实验探究——中和反应反应热的测定

（1）为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。（酸稍微过量也可以）

（2）先后测量酸、碱及混合液的温度时，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。

（5）实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量少的一种，因为过量的酸/碱并不参加中和反应。

（6）多次试验求平均值时，若有某一组的实验数据有明显偏差，应直接舍去。

（7）隔热层的作用是保温隔热，减少热量损失。

思考交流

1、能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？

不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。

2、实验中是否可以更换温度计？

不能，会存在仪器误差。

3、能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？

不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。

4、能否将NaOH分多次倒入热量计中？

不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。

5、为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？

为了保证盐酸完全被中和

6、玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？

不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。

误差分析

实验过程中有哪些因素会造成实验误差？

①装置本身缺陷：

②实验操作：

③数据处理：

如动作慢，造成热量损失

保温性能差

酸碱溶液的比热容和密度均大于水

采用近似值计算，

中和热

①测定中和热使用的若是强酸、强碱的稀溶液

(即反应满足H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l))，则生成1molH2O放出的热量为定57.3kJ。

(1)定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol液态水和可溶性盐时所释放的热量。

(2)注意事项：

②测定中和热使用的若是弱酸、弱碱的稀溶液，由于弱酸、弱碱在电离时会吸热，所以生成1molH2O放热小于57.3kJ。

③测定中和热使用的若是酸、碱的浓溶液，由于酸、碱的浓溶液在稀释时会放热，所以生成1molH2O放热大于57.3kJ。

课堂检测

1．用如图所示的装置进行中和反应反应热的测定。下列说法正确的是()

A．如图条件下实验过程中没有热量损失

B．玻璃搅拌器可用铜质材料代替

C．为了使反应均匀进行，药品可以分几次

加入

D．分别测量NaOH与醋酸和硫酸中和反应

的反应热，数值不同

D

2、在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（）

A．使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差

B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等

A

课堂检测

A

A

课堂检测

3、关于中和热的测定实验，下列说法正确的是（）

A．在实验中，温度计只使用2次

B．为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量

C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢以免洒出

D．用铁丝代替玻璃棒搅拌，会使测得的中和热数值偏大

B

课堂检测

4、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是()

A、温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物

B、强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ

C、测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度

D、某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成lmolH2O(1)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大

C

课堂检测

5、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反应反应热。

(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。

(2)如果不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的绝对值将会__________

(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1N