人教版高中化学选修中和热的测定实验课上学期省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第 一一 章章第1页 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热测定反应热测定第2页 试验名称试验名称中和反应中和反应 反应热测定反应热测定试验原理：试验原理：Q=mctQ:中和反应放出热量。中和反应放出热量。m:反应混合液质量。反应混合液质量。c：反应混合液比热容。：反应混合液比热容。t：反应前后溶液温度差值。：反应前后溶液温度差值。Q=（V酸酸酸酸V碱碱碱）碱）c（t2t1）V酸酸=V碱碱=50 mL。c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.55 mol/L酸酸=碱碱=1 g/cm3c=4.18 J/（g）Q=0.418（t2t1）kJ试验步骤试验步骤误差分析误差分析第3页试验目标试验目标 测定强酸与强碱反应反应热测定强酸与强碱反应反应热学习重点学习重点 中和反应反应热测定原理和方法。中和反应反应热测定原理和方法。试验用具试验用具 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 mL100 mL）温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液第4页问题问题1.我们利用什么原理来测定酸、碱反应反应热我们利用什么原理来测定酸、碱反应反应热(也称中和也称中和热热)呢？呢？2.中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区分和联络？中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区分和联络？不一样不一样;它们都是指化学反应放出能量，但中和它们都是指化学反应放出能量，但中和热仅指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成热仅指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 1 molmol水时反应热。任何一个化学反应发生所放出热水时反应热。任何一个化学反应发生所放出热量都叫反应热，但却不一定是中和热。量都叫反应热，但却不一定是中和热。本节课，我们取一定量盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据能够帮助我们测出它们反应热呢？请大家讨论回答。第5页Q Q=m c m c t t Q Q:中和反应放出热量。中和反应放出热量。mm：反应混合液质量。：反应混合液质量。c c：反应混合液比热容。：反应混合液比热容。t t：反应前后溶液温度差值。：反应前后溶液温度差值。m质量为所用酸、碱质量和，测出参加反应酸、质量为所用酸、碱质量和，测出参加反应酸、碱质量相加即可；碱质量相加即可；c 需要查阅，需要查阅，t可用温度计测可用温度计测出反应前后温度相减得到。出反应前后温度相减得到。第6页Q=（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1）本试验中，我们所用一元酸、一元碱体积均本试验中，我们所用一元酸、一元碱体积均 为为50 mL，它它 们浓度分别为们浓度分别为0.50 mol/L和和0.55 mol/L。因为。因为是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液密度均为碱溶液密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液比热容为，且中和后所得溶液比热容为 4.18 J/（g)已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.55 mol/L。酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q表示式。其中热量单位用表示式。其中热量单位用kJ。得出结果。得出结果。Q=0.418（t2t1）kJ 思索：思索：式表示是不是该反应反应热？是中式表示是不是该反应反应热？是中和热吗？为何？和热吗？为何？第7页式不是该反应反应热，因为反应热是有正负，中和式不是该反应反应热，因为反应热是有正负，中和反应放热，故其反应放热，故其H为为“”。中和热是稀酸、碱中。中和热是稀酸、碱中和生成和生成 1 mol水反应热，而水反应热，而50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成水只有氢氧化钠反应后生成水只有0.025 mol，故，故式表示也不是中和热。式表示也不是中和热。问题该反应中和热应怎样表示呢？问题该反应中和热应怎样表示呢？H=0.418（t2t1）0.025kJ/mol第8页试验步骤：试验步骤：1.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放使放入小烧杯杯口与大烧杯杯口相平入小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧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，在板杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，恰好使温度计和环形玻璃搅中间开两个小孔，恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒经过，以下列图所表示。拌棒经过，以下列图所表示。中和热测定中和热测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条作用是什么？对此装置，你有何更加好提议？第9页答案：答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽可能盖严，两杯口相平，可使盖板把杯口尽可能盖严，从而降低热量损失；填碎纸条作用是为了到达保温从而降低热量损失；填碎纸条作用是为了到达保温隔热、降低试验过程中热量损失目标。若换用隔热、隔热、降低试验过程中热量损失目标。若换用隔热、密封性能更加好装置（如保温杯）会使试验结果更密封性能更加好装置（如保温杯）会使试验结果更准确。准确。2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸温度，记入下表。烧杯中，并用温度计测量盐酸温度，记入下表。然然后把温度计上酸用水冲洗洁净后把温度计上酸用水冲洗洁净。温度计上酸为何要用水冲洗洁净？冲洗后溶液能温度计上酸为何要用水冲洗洁净？冲洗后溶液能否倒入小烧杯？为何？否倒入小烧杯？为何？因为该温度计还要用来测碱液温度，若不冲洗，温因为该温度计还要用来测碱液温度，若不冲洗，温度计上酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要度计上酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗洁净；冲洗后溶液不能倒入小烧杯，若倒入，冲洗洁净；冲洗后溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液质量增加，而造成试验结果误差。会使总溶液质量增加，而造成试验结果误差。第10页3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，溶液，并用温度计测量并用温度计测量NaOH溶液温度，记入下表。溶液温度，记入下表。.酸、碱混合时，为何要把量筒中酸、碱混合时，为何要把量筒中NaOHNaOH溶液一次倒入溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？小烧杯而不能缓缓倒入？.因为本试验关键是测反应反应热，若动作迟缓，因为本试验关键是测反应反应热，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盐酸中，把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯盐酸中，并并把量筒中把量筒中NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液最高温度，记为终止温度，记入下确读取混合溶液最高温度，记为终止温度，记入下表。表。试验中所用试验中所用HClHCl和和NaOHNaOH物质量比为何不是物质量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？若用过量？若用HClHCl过量行吗？过量行吗？第11页为了确保为了确保0.50 mol/L盐酸完全被盐酸完全被NaOH中和，中和，采取采取0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。盐酸过量，亦可。5.重复试验两次，取测量所得数据平均值作为计重复试验两次，取测量所得数据平均值作为计算依据。算依据。第12页议一议议一议你所测得数据是否为你所测得数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不，若不是，分析产生误差原因。是，分析产生误差原因。可能原因有：可能原因有：1.量取溶液体积有误差（测量结果是按量取溶液体积有误差（测量结果是按50 mL酸、碱进行计酸、碱进行计算，若实际量取时，多于算，若实际量取时，多于50 mL或小于或小于50 mL都会造成误差）都会造成误差）2.温度计读数有误。温度计读数有误。3.试验过程中有液体洒在外面。试验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作迟缓，造成试验误差。混合酸、碱溶液时，动作迟缓，造成试验误差。5.隔热操作不到位，致使试验过程中热量损失而造成误差。隔热操作不到位，致使试验过程中热量损失而造成误差。6.测了酸后温度计未用水清洗而便马上去测碱温度，致使热测了酸后温度计未用水清洗而便马上去测碱温度，致使热量损失而引发误差。量损失而引发误差。第13页讨论以下问题 1.本试验中若把本试验中若把50 mL 0.50 mol/L盐酸改为盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所改变？为何醋酸，所测结果是否会有所改变？为何？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L盐酸和盐酸和100 mL 0.55 mol/LNaOH溶液，所测中和热数值是否约为本试验溶液，所测中和热数值是否约为本试验结果二倍（假定各步操作没有失误）？结果二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所改变。因为醋酸为弱电解质，其电会有所改变。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。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否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出热量，其数值与反应物量多少无关，时放出热量，其数值与反应物量多少无关，故所测结果应基本和此次试验结果相同（若全部故所测结果应基本和此次试验结果相同（若全部操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。同）。第14页练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示装置中进行中和反应。经过测定反应过程溶液在图示装置中进行中和反应。经过测定反应过程中所放出热量可计算中和热。回答以下问题：中所放出热量可计算中和热。回答以下问题：（1）从试验装置上看，图中尚缺乏一个玻璃用具是）从试验装置上看，图中尚缺乏一个玻璃用具是 。（2）烧杯间填满碎纸条作用是）烧杯间填满碎纸条作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得中和热数值 （填（填“偏大偏大”“偏小偏小”“无影响无影响”）。）。（4）试验中改用）试验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述试验相比，所放出热量溶液进行反应，与上述试验相比，所放出热量 （填（填“相等相等”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相等相等”“不相等不相等”），简述理由：），简述理由：。（5）用相同浓度和体积氨水代替）用相同浓度和体积氨水代替NaOH溶液进行上述试验，溶液进行上述试验，测得中和热数值会测得中和热数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液溶液进行上述试验，测得中和热数值会进行上述试验，测得中和热数值会 。（均填。（均填“偏偏大大”“偏小偏小”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒降低试验过程中热降低试验过程中热量损失量损失偏小不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出能量，与酸碱用量无关所放出能量，与酸碱用量无关）偏小偏小）偏小偏小 第15页第16页