内容正文:
2023-2024学年
选择性必修1(人教版2019)
第一章·化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时
中和反应热的测定
1
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。例如,燃料的燃烧、酸与碱的中和反应等会放出热量,属于放热反应。而有些反应,如工业上煅烧石灰石的反应等会吸收热量,属于吸热反应。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。
那么,在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
目录
中和反应热
02
中和反应热的测定
01
习
学
目
标
1.通过讨论交流,问题探究,理解中和反应热的概念及本质,知道酸、碱的强弱、浓度等对中和反应的反应热的影响,加深理解中和反应是放热反应。
2.通过实验探究,理解反应热(中和反应热)测定的原理和方法,会分析产生误差的原因,并不断完善和改进测定方法。
3.通过讨论交流,问题探究等活动,了解反应热与物质的量、聚集状态等的关系,理解并掌握反应热大小比较方法和思路。
4.通过对中和反应热实验测定、原理分析,激发学习兴趣,培养从微观的角度理解化学反应、尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。
NO.1
中和反应热的测定
环境∶与体系相互影响的其他部分,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系:在热学中,体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可蒋盐酸、 NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)
体系与环境之间
存在物质交换或能量交换
1.认识体系和环境(以HCl溶液和NaOH溶液反应为例)
自主学习
2.反应热的测定方法
测量仪器
量热计
测定原理
用温度计测量反应前后体系的温度变化,根据有关物质的比热容等来计算反应热
保温杯式量热计
简易量热计
全自动等温量热计
3. 中和反应热的测定
阅读教材P4“反应热及其测定”,思考在中和热的测定实验中:
(1)实验原理是什么?数据如何处理?
【提示】①用50 mL(大约50g) 0. 50 mol/L的盐酸与50mL (大约50g)0. 55 mol/L 氢氧化钠:H++OH-===H2O。
②盐酸和氢氧化钠溶液的密度ρ近似取1g/mL
质量m记为盐酸质量m1和氢氧化钠溶液质量m2之和,即m=(m1+m2) Q=(m1+m2) ·C ·(t2-t1) = 0.418(t2-t1) kJ 。C为常数,4.18J/(g·℃),t1—反应前酸、碱的平均温度,t2—反应后的最高温度。, n=n(H2O)=0.025mol
阅读思考
(2)需要用到的实验用品有哪些?
【提示】
①大烧杯1个(500mL)、
②小烧杯1个(200mL)、
③温度计、④量筒2个(50mL)、
⑤泡沫塑料或硬纸条、
⑥泡沫塑料板或硬纸板(中心有2 个小孔)、
⑦ 玻璃 搅拌棒、
⑧0.50mol/L盐酸0.55mol/LNaOH溶液。
实验装置:
使反应物迅速混合,使反应充分进行,保持体系的温度均匀。
测量反应前后体系的温度
反应容器
减少热量散失,
降低实验误差。
减少热量散失,降低实验误差。
(3)实验步骤是什么?
(2)反应后体系温度的测量。
打开杯盖,将量简中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中,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。
(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
(1)反应物温度的测量。
①用量简量取50mL0.50 mol/L监酸,打开杯盖,例入量热计的内简中,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
②用另一个量筒量取50 mL0.55 moI/L NaOH溶液中,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
【4】需要记录那些实验数据?如何处理这些数据?
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。
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
2
3
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。
热量的计算公式:Q = mcΔt
Δt:三次测量所得温度差(t2-t1)的平均值
m:反应混合液的质量
50mL0.5mol/L盐酸的质量 m1=50g;
50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量 m2=50g
m=m1+m2=100g
c:反应混合液的比热容c=4.18×10-3k