第一节化学反应与能量的变化(第三课时)中和热.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章化学反应与能量,第一节化学反应与能量的变化（第三课时）,新课标人教版选修四,化学反应原理,实验探究,中和反应 反应热的测定,一、中和热,1,、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当,1L1mol,L,的稀盐酸跟,1L1 mol,L,的,NaOH,溶液起中和反应时，能放出,57.3kJ,的热量。,NaOH(aq,),HCl(aq,)=,NaCl(aq,),H,2,O(l),H=,57.3 kJ,mol,2,、如果用,1L1mol,L,的,KOH,溶液中和,1L1mol,L,的,HNO,3,溶液，也能放出,57.3 kJ,的热量。,KOH(aq,),HNO,3,(aq)=KNO,3,(aq),H,2,O(l),H=,57.3 kJ,mol,一、中和热,1,定义：,在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生,成,1mol,水时的反应热叫做中和热。,2.,中和热的表示：,H,+,(aq)+OH,-,(aq,)=H,2,O(1)H=-57.3kJ,mol,3.,要点,：,、条件：,稀溶液,。,稀溶液是指溶于大量水的离子,、反应物：,（强）酸与（强）碱,。中和热,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,、生成,1mol,水。,中和反应的,实质,是,H,+,和,OH,-,化合生成,H,2,0,，,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之内,、放出的热量：,57.3kJ/mol,例：已知,H,+,(aq)+OH,-,(aq,)=H,2,O(l),；,H=-57.3kJ/mol,，,求下列中和反应中放出的热量。,（,1,）用,20gNaOH,配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出,_ kJ,的热量。,（,2,）用,28gKOH,配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出,_kJ,的热量。,28.7,28.7,问题,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,;,它们都是指化学反应放出的能量，但中和热仅指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成,1 mol,水时的反应热。任何一个化学反应发生所放出的热量都叫反应热，但却不一定是中和热。,本节课，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。,实验名称,中和反应 反应热的测定,实验目的,测定强酸与强碱反应的反应热,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（,500,mL,）、小烧杯（,100,mL,）,温度计、量筒（,50,mL,）,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,。,0.50 mol/L,盐酸、,0.55 mol/L,NaOH,溶液,对于溶液还需注意哪些问题,?,1,、酸、碱溶液一定要用稀溶液,因为稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响,H,+,+OH,-,=H,2,O,反应产生的热量的测定。,浓酸浓碱稀释过程中要放热。,稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗,略计算时误差小。,溶液也不能过稀，因为溶液浓度太小时，体系温度,变化太小，测量误差较大。,2,、反应中不能用弱酸、弱碱，因为弱酸、弱碱电离,需要吸热，从而使测得的反应热数值偏小。,实验原理：,Q,=,mc,t,其中,Q,:,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。,Q,=,（,V,酸,酸,V,碱,碱）,c,（,t,2,t,1,）,其中,V,酸,=,V,碱,=50,mL,。,c,酸,=0.50 mol/L,c,碱,=0.55 mol/L,酸,=,碱,=1 g/cm,3,c,=4.18 J/,（,g,）,Q,=0.418,（,t,2,t,1,）,kJ,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？,式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其,H,为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成,1 mol,水的反应热，而,50,mL,0.50 mol/L,的盐酸与,50,mL,0.55 mol/L,氢氧化钠反应后生成的水只有,0.025 mol,，故,式表示的也不是中和热。,H,=,0.418,（,t,2,t,1,）,0.025,kJ/mol,思考：,式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？,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，,如下图所示。,中和热的测定,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？,答案：,.,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。或用块状聚苯乙烯泡沫塑料,.,2.,用一个量筒最取,50,mL,0.50 mol/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,。,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？,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，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，而导致实验结果误差。,3.,用另一个量筒量取,50,mL,0.55 mol/L,NaOH,溶液，并用温度计测量,NaOH,溶液的温度，记入下表。,.,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？,.,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误差增大。,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。,测量酸、碱溶液温度时要过一段时间后再读数，测量反应混,合液温度时应随时读取温度值以记录最高温度。,为了保证,0.50 mol/L,的盐酸完全被,NaOH,中和，采用,0.55 mol/L,NaOH,溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。,（,2,）实验过程中能否用温度计做搅拌棒。玻璃搅拌棒可以用金属搅拌棒代替吗？,5.,重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。,（,1,）、实验中所用,HCl,和,NaOH,的物质的量比为何不是,11,而是,NaOH,过量？若用,HCl,过量行吗？,议一议,你所测得的数据是否为,57.3 kJ/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,50,mL,的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于,50,mL,或小于,50,mL,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立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,误差分析,讨论下列问题,1.,本实验中若把,50,mL,0.50 mol/L,的盐酸改为,50,mL,0.50 mol/L,醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？,2.,若改用,100,mL,0.50 mol/L,的盐酸和,100,mL,0.55 mol/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：,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,1 mol H,2,O,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）。,练习,50,mL,0.50 mol/L,盐酸与,50,mL,0.55 mol/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”）。,（,4,）实验中改用,60,mL,0.50 mol/L,盐酸跟,50,mL,0.55 mol/L,NaOH,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,；用,50,mL,0.50mol/L,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”）,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,偏小,不等,相等,因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成,1 mol H,2,O,所放出的能量，与酸碱的用量无关,偏小,偏小,再 见,