第三课时中和热的测定.doc

【课 题】 中和反应 反应热的测定
【教学目标】1、理解中和反应反应热测定的实验原理
2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理
【重点难点】实验原理的理解和操作要点的把握
【教学过程】
一、实验原理
复习：写出下列热化学方程式：（1）在101kPa时，1mol C完全燃烧放出393.5kJ的热量
（2）0.5molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O (l)时，放出445kJ热量
（3）0.50 mol/L50mL盐酸与0.50 mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890kJ/mol
HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol
回顾：必修2第二章30页关于“中和热”的内容：
酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
实验2-3：在50mL烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。
盐酸温度/℃
NaOH溶液温度/℃
中和反应后温度/℃
t(HCl)
t(NaOH)
t2
数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n
其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，△t＝t2－t1，t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值，n为生成水的物质的量。
二、实验操作
讨论：上述实验装置和操作存在哪些问题？——热量的散失
比较：课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？
1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。
阅读：课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途， NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？
为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。
阅读：课本第5页实验步骤，强调下列问题：
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。
2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。
3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、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。
4、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。
5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
6、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，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。
操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。
三、数据处理
1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
(t2－t1)＝
思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？
2、计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n。
其中：c＝4.18J/(g·℃)，m＝m1＋m2＝100g，△t＝(t2－t1) ＝ ，
n＝0.50mol· L－1×0.50mL＝0.025mol。
△H＝
四、巩固练习
（2004苏州一模-19）试回答下列中和热测定的有关问题。
（1）实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1 NaOH溶液，尚缺少的实验用品是________________。
（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒__________，其原因是______________________________________________。
（3）实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL，各溶液密度为1g/cm3，生成溶液的比热容C＝4.18J/(g·℃)，实验起始温度为t1℃，终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式：△H＝___________________________________。
解析：（1）温度计、量筒（两个）；
（2）不能；铜丝易导热，使实验过程中热量损失较大；
（3）△H＝－kJ/mol或△H＝－16.72（t2－t1）kJ/mol。

【教师小结】

【板书设计】

【课后作业】附后
练习
1、含11.2gKOH的稀溶液与1L 0.1mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A．KOH(aq)＋1/2 H2SO4(aq)＝1/2 K2SO4(aq)＋H2O(l) △H＝－11.46kJ/mol
B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)＝K2SO4(aq)＋2H2O(l) △H＝－114.6kJ
C．2KOH＋H2SO4＝K2SO4＋2H2O △H＝－114.6kJ
D．KOH(aq)＋1/2 H2SO4(aq)＝1/2 K2SO4(aq)＋H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol
2、下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 ( )
A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的碳与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应
3、(2005-淮安一模) 50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在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60mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH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50mL0.50mol·L－1NaOH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”）。
4、把温度为13℃，浓度为1.0 mol·L－1的酸溶液和1.1mol·L－1的碱溶液各50mL混合[溶液密度均为1g/mL，生成溶液的比热容c＝4.184J/(g·℃)]，轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下：
反应物
起始温度t1/℃
终了温度t2/℃
中和热
HCl＋NaOH
13
19.8
△H1
HCl＋NH3·H2O
13
19.3
△H2
（1）试计算上述两组实验测出的中和热：△H1＝_____________；△H2＝____________。
（2）实验中碱液过量的目的是_________________________________________。
（3）两组实验结果差异的原因是_______________________________________。
答案
1、D（10分）
2、C（10分）
3、解析：（1）环形玻璃棒；（5分）
（2）减少实验过程中的热量损失；（5分）
（3）偏小（因为有热量损失）；（5分）
（4）不相等，相等，因为中和热量是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量与酸碱的用量无关；（各5分）
（5）偏小，偏小。（各5分）（本题共40分）
4、（1）根据给出的酸和碱的物质的量，酸为0.050mol，碱为0.055mol，碱是过量的，应以酸计算，算出生成0.050mol水放出的热量，进而算出生成1mol水放出的热量，即可得出两组实验测出的中和热数值。（各10分）

（2）碱液过量是为了提高实验准确度，因NaOH溶液易吸收CO2，而使NaOH浓度下降，NH3·H2O易挥发也使NH3·H2O浓度下降。（10分）
（3）NaOH是强碱，在水溶液中完全电解，跟HCl中和时放热较多，NH3·H2O是弱碱，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少。（10分）（本题共40分）

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