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第2课时 反应热的测量与计算
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课标解读
1.了解中和热测定的原理、实验仪器、药品,实验过程与操作。
2.理解燃烧热和中和热的概念。
3.了解盖斯定律及其应用。
4.能进行反应焓变的简单计算,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
1.能从宏观和微观相结合的视角分析与解决反应热的热效应,以及盖斯定律的认识问题。(宏观辨识与微观探析)
2.依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究。(科学探究与创新意识)
3.通过应用盖斯定律和反应热的有关计算,形成具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。(科学态度与社会责任)
一、反应热的测量
1.实验原理
通过测定一定量的酸、 碱溶液在反应前后_______的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。
2.实验装置(如图)
3.实验步骤
(1)用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录______________(t1)。
(2)另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液,测量并记录______________(t2)。
(3)将量筒中的氢氧化钠溶液______________盛有盐酸的简易量热计中,立即______________。用_____________________轻轻搅拌,并准确读出反应体系的______________(t3)。
4.实验数据处理
假设溶液的比热与水的比热_______,溶液的密度与水的密度_______,忽略量热计的_______。
①反应体系的温度变化:Δt= ______________/(℃)
②反应体系的热容:C=____________________________/(J·℃-1)
③反应热ΔH= ______________/(kJ·mol-1)
5.反应热的测量实验要点
(1)使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖——减少______________。
(2)量取反应物,测反应前温度——要用NaOH_______溶液、_______盐酸。
(3)混合反应物,测反应后温度——测反应后混合液的______________。
(4)重复实验_______次,减小系统误差。
6.问题讨论
(1)若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响?
(2)使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响?
(3)若分别使用0.25mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,测得的反应热的数值是否相同?
(4)若取用的溶液的体积较少,对实验结果有什么影响?
1.提高反应热准确度的措施
(1)实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后 ,温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间后再记下读数。
(2)反应物应一次性迅速加入,且避免有液体溅出。
(3)实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
(4)重复实验3次,取3次实验数据的平均值。
2.导致反应热测定存在误差的原因
(1)量取溶液的体积不准确。
(2)温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度,就记为终止温度)。
(3)实验过程中有液体溅出。
(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢。
(5)隔热层隔热效果不好,实验过程中有热量损失。
(6)测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。
(7)溶液浓度不准确。
(8)没有进行重复实验。
【即学即练1】某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH=-52.3 kJ·mol-1,造成这一结果的原因不可能的是( )
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
【即学即练2】50 mL 1.0 mol·L-1盐酸与50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在如图所示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反应反应热。
请回答下列问题:
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是____________________________。
(2)________(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,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60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·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_________________________