化学人教版（2019）选择性必修第一册 1.1.12中和热的测定 课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
1.1.1.2 中和热的测定
中和热
1、定义：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1mol H2O所放出的热量
研究条件：稀溶液
反应物：强酸与强碱
生成物及其物质的量：水 1mol
放出的热量：57.3kJ
H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol
注：①强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1mol H2O放出的热小于57.3KJ
②硫酸和氢氧化钡的反应热不能称为中和热
1.1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应的中和热为 ，表示该中和热的热化学方程式为：
1/2H2SO4(aq) +NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol
-57.3kJ
练习
2.下列四个方程式，中和热正确的是？
NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O (l) ΔH= -57.3 kJ/mol
2NaOH(aq)+ H2SO4 (aq) = Na2SO4(aq)+ 2H2O (l) ΔH = -114.6 kJ/mol
NaOH(aq)+1/2H2SO4 (aq)=1/2 Na2SO4(aq)+ H2O (l) ΔH = -57.3 kJ/mol
NH3·H2O(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O (l) ΔH = -57.3 kJ/mol
3.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H = -57.3kJ/mol
向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，则都恰好完全反应时的热效应， △H1 、△H2、 △H3 的关系
△H1 > △H3 > △H2
2、中和反应反应热的测定
如果我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。
Q =c m Δt
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。
我们如何得到上述数据呢？
m为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c 需要查阅；Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。
阅读教材P4-6 实践活动
Q =（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ②
实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL， 它们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃)
　Q =（50×1＋50×1）×4.18×（t2－t1）
=0.418（t2－t1）kJ ③
酸、碱反应时，它们的质量应怎样得到？
量出它们的体积，再乘以它们的密度即可
③式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其ΔH为“－”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故③式表示的也不是中和热。
该反应的中和热应怎样表示呢？
ΔH=
－
　0.418 （t2－t1）
0.025
kJ/mol
思考：③式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？
　　Q = 0.418（t2－t1）kJ ③
温度计
碎泡沫塑料（或纸条）
环形玻璃搅拌棒
大烧杯
(1)实验装置
通过一定量的酸碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量（Q=mc△t），由此求出中和热（△H=-Q/n水）。
(2)实验原理
(3)数据处理
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算,
该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
实验 序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.3 24.2
4 20.5 20.6 23.6
-51.8 kJ·mol-1
【解析】四次实验(t2－t1)的值分别是 3.15、
3.1、 3.9、 3.05，
第三次数据明显偏大，故存在误差而舍去，则最终取第1、2、4组三组实验的
平均值，为3.1，将其代入公式
计算即可。
4.当50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L 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”）。
环形玻璃搅拌棒
减少实验过程中的热量损失
偏小
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“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 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）
不相等
相等
因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O所
放出的能量，与酸碱的用量无关
偏小
实验原理
1、热化学方程式
HCl(aq)+ NaOH (aq)= NaCl (aq) +H2O (l) △H=-X kJ·mol-1
1mol 1mol 1mol X kJ
由实验可以测定出Y值，然后便可换算出X值
如何测出Y值？
0.025mol 0.025mol 0.025mol Y kJ
2、计算公式
Q=cm△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。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
Q =c·（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·（t后－t前）
Q = 4.18×100×（t后－t前）J
反应体系
的温度变化
t前=
m=V酸ρ酸＋V碱ρ碱=100g
t后－t前
c=4.18 J/（g·℃）
Q =0.418（t后－t前） kJ
Q =0.418（t后－t前） kJ
想一想：上式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？
ΔH=
－
　0.418 （t后－t前）
0.025
kJ/mol
ΔH=
－
c×m×Δt×10-3
n
kJ·mol-1
=16.72（t后－ ） kJ/mol
1.量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，用传感器测量温度，记录t1
2.量取50 mL 0.50 mol/L氢氧化钠，用传感器测量温度，记录t2
实验步骤
3.盐酸和氢氧化钠快速倒入中和热测定仪，搅拌，同时用传感器测量记录最高温度t3，把温度变化曲线拍照上传。
4.利用测得的数据计算中和热
实验操作操作要点及注意点：
①关键点：动作快；
②注意点：用简易量热计时，上下搅拌，不能将液体洒到量热计壁上；
③每次使用传感器之后，须洗净擦干
④要点：是温度计读数要等温度稳定后、量筒要平视。
问题二：实验过程中的操作应该注意哪些事项（请在学案中写出并拍照上传）
实验 次数 起始温度 最高 温度 (t3/℃) 温度差 Δt/℃ ΔH
盐酸 溶液 (t1/℃) NaOH 溶液 (t2/℃) 平均值
（t3-　　　）
2
t1＋ t2
（　　）
2
t1＋ t2
请在课堂任务中把你们的实验数据拍照上传并提交
各组学生的数据处理结果
第一组 第二组 第三组 第四组
ΔH （kJ·mol－1）
第五组 第六组 第七组 第八组
ΔH （kJ·mol－1）
误差分析
你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。（请在学案中写出并在平板课堂任务中拍照上传）
4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
7.盐酸或氢氧化钠浓度不准确
8.盐酸与氢氧化钠反应不完全
可能的原因有：
1.量取溶液的体积有误差。
2.温度计的读数有误。
3.实验过程中有液体洒在外面。
误差分析
　2.测定各溶液的温度时，能否用不同的温度传感器？测定完酸溶液的温度后，一定要先清洗并擦干温度计，然后测定碱溶液的温度，为什么？
问题
　1.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和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）？