第一章第一节反应热第2课时中和热的测定课件(共17张PPT）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热（第2课时）
中和热的测定
一、导入新课
中和热
1. 中和反应的实质：
H+ + OH- ＝ H2O
在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所释放的热量称为中和热。
2. 中和热的定义：
或H＋(aq) + OH－(aq) ＝ H2O(l) ΔH =－57.3 kJ／mol
3. 中和热的表示：
KOH +H2SO4 = K2SO4 + H2O
书写中和热的热化学方程式的时，应该以生成1mol H2O为标准来配平其余物质的化学计量数。
△H = -57.3 kJ/mol
即：强酸和强碱的稀溶液反应的中和热是57.3kJ/mol 。
(aq)
(aq)
(aq)
(l)
二、讲授新课
实验活动：
实验目的：
测定强酸与强碱反应的中和热，体验化学反应的热效应。
实验用品：
中和热的测定
量热计、温度计、量筒（50 mL）两个。
0.50 mol／L盐酸、0.55 mol／L NaOH溶液（为了保证0.50 mol／L盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol／L NaOH溶液，使碱稍稍过量）。
二、讲授新课
测定酸、碱中和反应反应热的原理是什么？
Q= mc?t
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ρ酸+V碱ρ碱) ·c· (t2-t1)
二、讲授新课
(2) 中和后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)
50 mL 0.50 mol／L盐酸和50 mL 0.55 mol／L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1+m2)·c·(t2℃－ t1℃)
＝100g×4.18J/(g·℃)(t2－t1)℃
＝0.418 (t2－t1) kJ
盐酸的质量 m1=50 g，NaOH溶液的质量m2＝50 g。
(1) 盐酸和 NaOH溶液的密度都是1g/cm3
生成的水的物质的量：n = 0.050 L×0.50 mol/L = 0.025 mol
生成 1mol H2O时的中和热为：
△H=?0.418(????2?????1)0.025 kJ·mol-1
?
二、讲授新课
实验步骤：
(1)反应物温度的测量。
①用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
②用另一个量简量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
(2)反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内简中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(左)。
(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
二、讲授新课
二、讲授新课
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t1/℃
t2/℃
(t2- t1)/℃
1
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2
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3
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?
(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2- t1)，将数据填入下表。
(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
(3)根据温度差和比热容等计算反应热。
二、讲授新课
【思考交流】
1.隔热层的作用是什么？
2.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内筒？为什么？
隔热层为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。
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内筒，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。
二、讲授新课
为了保证50 mL 0. 50 mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和，采用50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使HCl过量，亦可。
3.酸、碱混合时，为何要把量简中的NaOH溶液一次倒入内筒而不能缓缓倒入？
4.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1：1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
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。
二、讲授新课
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t1/℃
t2/℃
(t2- t1)/℃
1
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2
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3
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4
20.1
20.1
20.1
20.1
19.9
19.9
19.9
19.9
20.0
20.0
20.0
20.0
23.2
22.0
23.2
23.1
3.2
3.2
3.1
2.0
误差较大，要舍去。
数据处理：
二、讲授新课
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t1/℃
t2/℃
(t2- t1)/℃
1
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2
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3
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4
20.1
20.1
20.1
19.9
19.9
19.9
20.0
20.0
20.0
23.2
23.2
23.1
3.2
3.2
3.1
2.0
20.1
19.9
20.0
22.0
取各次测量所得数据的平均值作为计算依据。
3.2
23.2
20.0
(t2－t1)／℃
t2/℃
t1／℃
二、讲授新课
误差产生的原因可能有：
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50mL或小于50mL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。
5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失。
【思考交流】
二、讲授新课
【思考交流】
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。
1.本实验中若把50mL 0.50 mol/L的盐酸改为50mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？
2.若改用100mL 0.50 mol/L的盐酸和100mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测反应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）？
否。因所测反应热是指强酸与强碱发生中和反应生成1 molH2O时放出的热量，其数值与反应物的用量的多少无关，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）。
三、课堂练习
【练习】50 mL 0. 50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH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反应的反应热。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，求得的反应热数值_____ ( 填“偏大”“偏小”无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 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”)，所求中和反应的反应热_________(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，测得的反应热的数值会________________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
环形玻璃搅拌棒
减少实验过程中的热量损失
偏小
不相等
相等
因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关。
偏小
四、课堂小结
中和热的测定
实验目的： 测定强酸、强碱反应的中和反应反应热。
实验原理： Q=mcΔt ①
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。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ②
V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g·℃）
Q=0.418（t2－t1）kJ ③
实验步骤：
误差分析：
再 见