反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算 高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

1.1.2反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算第一課時(shí)

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量舊知回顧△H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量宏觀角度微觀角度△H=舊鍵斷裂吸收能量-新鍵形成釋放的能量提問(wèn)：反應(yīng)熱的計(jì)算方法？那反應(yīng)熱是否可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出結(jié)果？學(xué)習(xí)活動(dòng)一用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定HCl與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(P8)1、實(shí)驗(yàn)原理：

通過(guò)測(cè)定一定量的酸、堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，由此求得反應(yīng)熱。2、實(shí)驗(yàn)裝置：環(huán)形玻璃攪拌棒：使用時(shí)上下拉動(dòng)即可使溶液上下混合均勻，保證溶液上下的溫度達(dá)到一致溫度計(jì)：使用時(shí)避免接觸器壁碎泡沫塑料：隔熱層，保溫，減少熱量損失實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，倒入簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度（t1）。（2）另取一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，測(cè)量并記錄氫氧化鈉溶液的溫度（t2）。（3）將量筒中的氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，立即蓋上蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪拌，并準(zhǔn)確讀出反應(yīng)體系的最高溫度（t3）。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作步驟三次，記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取每次測(cè)得反應(yīng)前后溫度變化的平均值作為計(jì)算依據(jù)。思考1、溫度計(jì)測(cè)量的是溫度的變化,如何建立溫度與熱量的轉(zhuǎn)化關(guān)系？比熱容（c）表示單位質(zhì)量（1g)的某種物質(zhì)升高單位溫度所需的熱量Q=cmΔT2、放出的熱量Q是我們就是HCl+NaOH===NaCl+H2O反應(yīng)的反應(yīng)熱嗎？不是，該熱量是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的是0.025molHCl和足量NaOH充分反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，該反應(yīng)方程式中是1molHCl和足量NaOH的反應(yīng)?！鱄＝－——＝－————cm△tn水Qn水該數(shù)值也可稱作這個(gè)中和反應(yīng)的中和熱，稀HCl與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水放出的熱量中和熱：在25°C和101kPa下，稀酸溶液和稀堿溶液反應(yīng)生成1mol液態(tài)水放出的熱量實(shí)驗(yàn)4、數(shù)據(jù)處理：

假設(shè)溶液的比熱與水的比熱相等，溶液的密度與水的密度相等，忽略量熱計(jì)的比熱去掉誤差較大的△t(1)去掉異常值后，取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)

溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度/℃最高溫度/℃溫度差Δt/℃HClNaOH平均值124.525.026.5222.022.425.7325.025.428.5624.7522.225.21.753.53.36Δt=(3.5+3.36)/2=3.43℃(2)根據(jù)公式計(jì)算中和熱其中：c溶液≈c水＝4.18J/(g·℃)m=mHCl+mNaOH=100gn水=0.50mol·L－1×0.050L=0.025mol練習(xí)實(shí)驗(yàn)5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25°C和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出57.3kJ的熱，對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式為H+（aq）+OH—（aq）===H2O（l）

△H=-57.3kJ·mol-1思考

1、如果用同樣的方法測(cè)定氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱，請(qǐng)預(yù)測(cè)其反應(yīng)熱是否相同。KOH(aq)+HCl(aq)=KCl(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ.mol-1NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ.mol-1H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l);△H=－57.3kJ.mol-1表示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式三個(gè)反應(yīng)的本質(zhì)一樣，都是H++OH－=H2O思考2、實(shí)驗(yàn)中若改用50mL0.50mol/L的稀硫酸和100mL0.50mol/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？NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ·mol-1中和熱是指酸堿中和生成1molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)思考2.能否用醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

1.能否用濃硫酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

否，濃硫酸稀釋時(shí)放熱。否，醋酸是弱酸，電離吸熱。3.能否稀硫酸和氫氧化鋇進(jìn)行中和熱實(shí)驗(yàn)測(cè)定？

否，硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)除生成水外，還生成硫酸鋇沉淀，生成沉淀過(guò)程中放熱。CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)

ΔH2NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)

ΔH3ΔH1、ΔH2、ΔH3的數(shù)值與-57.3有何關(guān)系？小結(jié)提高中和熱反應(yīng)反應(yīng)熱的準(zhǔn)確度措施1、原理方面。（1)酸、堿溶液應(yīng)當(dāng)使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液。若用弱酸或弱堿，因電離吸熱使測(cè)定數(shù)值偏?。蝗粲脻馑峄驖鈮A，因稀釋放熱使測(cè)定數(shù)值偏大。（2）為保證鹽酸被完全中和，堿的濃度應(yīng)稍大些。（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，重復(fù)操作三次，取每次反應(yīng)測(cè)得反應(yīng)前后溫度變化的平均值作為計(jì)算依據(jù)。2、操作方面。（1）“快”：實(shí)驗(yàn)操作要快，盡量減少熱量損失。（2）“準(zhǔn)”：準(zhǔn)確測(cè)量溶液的溫度和體積。在測(cè)量反應(yīng)混合液的溫度時(shí)，溫度計(jì)不要接觸容器壁或容器底部，要隨時(shí)讀取溫度值，記錄下最高溫度值。3、儀器方面。（1）不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌器使用；環(huán)形玻璃攪拌棒應(yīng)上下移動(dòng)。（2）應(yīng)使用玻璃攪拌器，不能用金屬攪拌器代替（金屬絲導(dǎo)熱，熱量損耗）。作業(yè)如何測(cè)