實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定課件

實(shí)驗(yàn)二中和熱的測(cè)定8/12/20231實(shí)驗(yàn)二8/1/20231(8分)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱器要盡量做到絕熱；在量熱的過程中要盡量避免熱量的散失，比較準(zhǔn)確地測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化?；卮鹣铝袉栴}：(1)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的中和熱的測(cè)定所需的玻璃儀器有：__________：(2)該實(shí)驗(yàn)常用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的濃度大于HCl的濃度作用是________。當(dāng)室溫低于10℃時(shí)進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大的誤差的主要原因是________。(3)若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1g／cm3，中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J／(g·℃)，則該中和反應(yīng)放出熱量為________kJ(填表達(dá)式)，ΔH_________kJ／mol(填表達(dá)式)。8/12/20232(8分)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的中和熱：中和熱：酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)釋放的熱量稱為中和熱。在常溫常壓下，ΔH=-57.3kJ/mol8/12/20233中和熱：中和熱：酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)釋放的熱量●實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱●學(xué)習(xí)重點(diǎn)中和熱的測(cè)定原理和方法?！駥?shí)驗(yàn)用品大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液8/12/20234●實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹駥W(xué)習(xí)重點(diǎn)●實(shí)驗(yàn)用品8/1/20234［問題］1.我們利用什么原理來測(cè)定酸、堿反應(yīng)的中和熱呢？2.中和熱與反應(yīng)熱是否相同？它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系？不同;它們都是指化學(xué)反應(yīng)放出的能量，但中和熱僅指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱。任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所放出的熱量都叫反應(yīng)熱，但卻不一定是中和熱。本節(jié)課，我們?nèi)∫欢康柠}酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)，哪些數(shù)據(jù)可以幫助我們測(cè)出它們的反應(yīng)熱呢？請(qǐng)大家討論回答。實(shí)驗(yàn)原理：Q=mcΔt

ΔH=

－QnkJ/mol8/12/20235［問題］1.我們利用什么原理來測(cè)定酸、堿反應(yīng)的中和熱呢？Q=mcΔt

①Q(mào):中和反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。我們?nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)呢？m的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測(cè)出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可；c需要查閱，Δt可用溫度計(jì)測(cè)出反應(yīng)前后的溫度相減得到。［問］酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。8/12/20236Q=mcΔtQ=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）

②

本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL，它們的濃度分別為0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)已知V酸=V堿=50mL。c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/L。ρ酸=ρ堿=1g/cm3c=4.18J/（g·℃）請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式②,得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。得出結(jié)果。Q=0.418（t2－t1）kJ③思考：③式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？是中和熱嗎？為什么？8/12/20237Q=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）②③式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱，而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025mol，故③式表示的也不是中和熱。

［問題］該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？ΔH=

－0.418（t2－t1）0.025kJ/mol8/12/20238③式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，實(shí)驗(yàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測(cè)定大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？8/12/20239實(shí)驗(yàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒答案：.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2.用一個(gè)量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。8/12/202310答案：.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失3.用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？8/12/2023113.用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaO為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。8/12/202312為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采［議一議］你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差（測(cè)量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差）2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。8/12/202313［議一議］你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，可能的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱。實(shí)驗(yàn)原理：Q=mcΔt ①Q(mào):中和反應(yīng)放出的熱量。m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。Q=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）②V酸=V堿=50mL。c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/Lρ酸=ρ堿=1g/cm3c=4.18J/（g·℃）Q=0.418（t2－t1）kJ ③實(shí)驗(yàn)步驟誤差分析8/12/202314實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱。8/1/202314［練習(xí)］50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/L－1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是

。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是

。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱△H

（填“偏大”“偏小”“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

（填“相等”“不相等”），所求中和熱△H

（填“相等”“不相等”），簡(jiǎn)述理由：

。（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的△H會(huì)

；用50mL0.50mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的△H會(huì)

。（均填“偏大”“偏小”“無影響”）環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏大不等相等

因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量，與酸堿的用量無關(guān)偏大偏大8/12/202315［練習(xí)］50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0有關(guān)“中和熱”的練習(xí)1、在做中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，使用下列用品不是為了減少實(shí)驗(yàn)誤差的是（）A.碎泡沫塑料B.環(huán)行玻璃棒C.底部墊紙條D.兩個(gè)量筒D8/12/202316有關(guān)“中和熱”的練習(xí)1、在做中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，使用下列用品討論下列問題1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/L的硫酸改為等物質(zhì)的量的濃硫酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測(cè)得結(jié)果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。8/12/202317討論下列問題1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/2、50mLo.5moL.L-1鹽酸與50mLo.55moL.L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）、從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一中玻璃用品是-----------------------。（2）、燒杯間填滿碎紙條的作用是：-----------------------------------------------------。（3）、大燒杯上如不蓋硬紙扳，求得的中和熱數(shù)值---------（填“偏小”“偏大”“無影響”）8/12/2023182、50mLo.5moL.L-1鹽酸與50mLo.55mo8/12/2023198/1/202319（4）、實(shí)驗(yàn)中改用60mLo.55moL.L-1鹽酸與65mLo.55moL.L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量--------------------（填“相等”“不相等”），所求中和熱-------------------（填“相等”“不相等”）簡(jiǎn)述理由：————————————————————————————。（5）、用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱的數(shù)值會(huì)：——————————；用50mLo.50moL.L-1NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱的數(shù)值會(huì)————————（填“偏小”“偏大”“無影響”）。