2014年高二化学人教版选修四同步课件1.1.2中和反应反应热的测定

退出目录第2课时中和反应反应热的测定退出目录课前预习导学目标导航学习目标重点难点1.通过中和反应反应热的测定,初步学习化学反应反应热的测定方法;2.能正确分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小实验误差1.能够通过中和反应反应热的测定,加深对中和热概念的理解;2.熟知中和热测定的原理、实验仪器、用品、实验过程与操作,减小实验误差的方法退出目录预习导引1.中和反应(1)定义:酸和碱反应生成盐和水的反应。(2)实质:酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-反应生成H2O。强酸和强碱生成可溶性盐和水的离子反应式为:H++OH-H2O。预习交流1氢氧化钡和硫酸反应的离子方程式能否用H++OH-H2O来表示?答案:不能,硫酸钡难溶于水。退出目录2.中和热(1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。(2)注意:①稀溶液:是指存在大量水的溶液。②量的标准:必须是生成1mol水。(3)对于强酸和强碱的稀溶液反应,中和热基本上是相等的,表示为:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。退出目录预习交流2已知在稀溶液里,盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应生成1mol水时,放出的热量为57.3kJ。请思考:(1)弱碱与弱酸反应;(2)浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应;(3)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应放出的热量是否也都是57.3kJ?答案:(1)因为弱酸、弱碱在电离过程中需要吸热,所以弱酸、弱碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量要小于57.3kJ;(2)因为浓硫酸与稀NaOH溶液的反应过程中还包括浓硫酸的稀释,稀释时要放出大量的热,所以浓硫酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成1molH2O放出的热量要大于57.3kJ;(3)稀硫酸与稀氢氧化钡溶液发生中和反应,不仅生成H2O,而且生成BaSO4沉淀,生成BaSO4沉淀时会放出热量,所以此反应生成1mol水时放出热量要大于57.3kJ。退出目录课堂合作探究问题导学中和反应反应热的测定活动与探究请你按以下设计方案完成实验,并讨论实验过程中注意的几个问题。退出目录实验目的测定强酸与强碱反应的中和热,加深理解中和反应是放热反应。实验用品仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料盖或硬纸板、碎纸条或泡沫塑料、环形玻璃棒。试剂:0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1氢氧化钠溶液退出目录实验步骤1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或碎纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯口相平,然后在大烧杯、小烧杯之间填泡沫塑料(或碎纸条),大烧杯上用泡沫塑料盖(或硬纸板)作盖板,在中央开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃棒通过,达到隔热、减少实验过程中热量损失的目的。2.用一个量筒量取50mL0.5mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表,然后用水将温度计上的酸冲洗干净。3.用另一个量筒量取50mL0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液,并用温度计测量氢氧化钠溶液的温度,记入下表。退出目录4.把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中的盐酸中,并把量筒中的氢氧化钠溶液一次倒入小烧杯,盖好盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃盐酸氢氧化钠溶液平均值123退出目录6.数据处理ΔH=-0.418(t2-t1)0.025kJ·mol-1实验过程中的注意事项:(1)大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?答案:两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。退出目录(2)酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?答案: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。(3)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?答案:为了保证50mL、0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用50mL、0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,也能达到目的。退出目录迁移与应用50mL1.0mol·L-1盐酸跟50mL1.1mol·L-1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:退出目录(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是。(2)(填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒。其原因是。(3)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(4)如果改用60mL1.0mol·L-1盐酸跟50mL1.1mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量(填“增加”“减少”或“不变”),理由是;所求中和热数值(填“增加”“减少”或“不变”),理由是。退出目录答案:(1)减少热量散失(2)不能铜棒传导热的能力较强,使热量散失较多(3)偏低(4)增加反应消耗的酸、碱增多,放出热量增加不变中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O(l)的反应热,与酸碱的用量无关退出目录你所测得的数据若不是57.3kJ·mol-1,产生误差的原因可能是:1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,大于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,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便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。退出目录当堂检测1.下列反应能用离子方程式:H++OH-H2O表示的是()A.氢氧化钡和硫酸溶液B.氢氧化钾和稀硝酸C.纯碱溶液和稀盐酸D.醋酸溶液和烧碱溶液退出目录解析:选项中反应的离子方程式如下:A项为Ba2++2OH-+2H++SO42-BaSO4↓+2H2O;B项为H++OH-H2O;C项为CO32-+2H+H2O+CO2↑;D项为CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O;故B项正确。答案:B退出目录2.化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,下图能表示NaOH与稀硫酸发生中和反应过程中能量变化的是()解析:中和反应是放热反应,NaOH和H2SO4的能量之和比Na2SO4和水的能量之和大,故B项正确。答案:B退出目录3.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1对下列反应:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-Q1kJ·mol-112H2SO4(浓)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-Q2kJ·mol-1HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-Q3kJ·mol-1上述反应均在溶液中进行,则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是()A.Q2Q3Q1B.Q2Q1Q3C.Q1=Q2=Q3D.Q2=Q3Q1退出目录解析:由题意知,HNO3和NaOH反应放出的热量为中和热,醋酸中存在电离平衡,其电离过程要吸收热量,故Q1Q3,而浓硫酸稀释放热,Q2Q3,故Q1Q3Q2。答案:A