1.1.3中和热的测定 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

人教版(2019)·选择性必修1 第三课时 中和热及其测定 第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 中和热的概念及辨析 1 环节二：中和热的概念及辨析 HCl(aq)+NaOH (aq)= NaCl (aq) +H2O(l) ΔH = -57.3 kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l) ΔH = -57.3 kJ/mol H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH = -114.6 kJ/mol 【思考1】上面三个反应的反应热之间有何关系？为什么？ H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH = -57.3 kJ/mol 环节二：中和热的概念及辨析 1.中和热的概念 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。 稀溶液，表示符号为aq 反应物 ：强酸和强碱 标准：生成1 mol H2O(l) 产物必须为可溶性盐 注意：①条件：稀溶液； ②中和热不包括物质溶解或电离所伴随的热效应。 ③中和反应的实质是H+和OH-生成液态水，若反应过程中有其他物质生成， 这部分反应热也不在中和热内。 HCl(aq)+NH3.H2O (aq)= NH4Cl (aq) +H2O(l) ΔH －57.3 kJ/mol CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+ H2O(l) ΔH －57.3 kJ/mol ＞ ＞ 测定中和热使用的若是弱酸、弱碱的稀溶液，由于弱酸、弱碱在电离时会吸热，所以生成1mol H2O放热小于57.3kJ 2.中和热的辨析 环节二：中和热的概念及辨析 H2SO4(浓,aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　 ΔH －57.3 kJ/mol HCl(aq)+NaOH (s)= NaCl (aq) +H2O(l) ΔH －57.3 kJ/mol 测定中和热使用的若是酸、碱的浓溶液，由于酸、碱的浓溶液在稀释时会放热，所以生成1mol H2O放热大于57.3kJ。 测定中和热使用的若是酸、碱的固体，由于一般酸、碱固体在溶解时会放热，所以生成1mol H2O放热大于57.3kJ。 ＜ ＜ 2.中和热的辨析 环节二：中和热的概念及辨析 H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH －57.3 kJ/mol ＜ 中和反应的实质是H+和OH－生成1 mol水，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热不在中和热内。 2.中和热的辨析 环节二：中和热的概念及辨析 中和反应反应热的测定 1 环节一：中和反应反应热的测定 【阅读思考】阅读选必1教材P5，思考下列问题： 【思考1】该实验的研究体系是什么？ 【思考2】如何表示该实验的热化学方程式(离方)？ 50mL 0.50mol/L 盐酸和50mL 0.55mol/L 氢氧化钠溶液的反应 H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l) ΔH= -Q kJ/mol 环节一：中和反应反应热的测定 【思考3】如何测定该反应的反应热？原理是？ H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l) ΔH= -Q kJ/mol 通过实验用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。 Q ＝ c · m ·Δt Q：中和反应放出的 ； m： 的质量； c：反应混合液的 ； Δt：反应前后溶液 的差值。 热量 体系(反应混合液） 比热容 温度 环节一：中和反应反应热的测定 【思考4】实验装置？ 减少热量散失，降低实验误差。 使反应物迅速混合并充分反应，保持体系的温度均匀。 完全浸没于液面里 环节一：中和反应反应热的测定 【思考5】实验操作及注意事项？ 保证充分反应，尽量减少热量散失！ (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，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)。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用 先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干，避免酸碱提前中和 环节一：中和反应反应热的测定 (1)反应物温度的测量。 ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 为了保证盐酸完全被NaOH中和，使碱稍稍过量，后续计算以少量的物质为标准。(酸稍微过量也可以) 环节一：中和反应反应热的测定 (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筒，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(t2)。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。 操作时动作要快，尽量减少热量的散失 多次实验求平均值，保证实验数据的准确性，若有某一组的实验数据有明显偏差，应直接舍去 一次全部倒入，不能分多次，容易造成热量损失 环节一：中和反应反应热的测定 【练习】(优化方案课堂讲义P2) 2．下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是(　　) A．酸、碱溶液混合后，应立即测量最高温度 B．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 C．测量盐酸后的温度计迅速再测量NaOH溶液的温度 D．任何酸、碱之间发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出的热量都是57.3 kJ √ 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 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 环节一：中和反应反应热的测定 【思考6】实验数据处理？(优化方案课堂讲义P2) 取平均值用于计算 取反应物t初的平均值 3．某实验小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在简易量热计中反应，测定中和反应的反应热。实验数据如下： 环节一：中和反应反应热的测定 【思考6】实验数据处理？ 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容 H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l) ΔH= -Q kJ/mol 反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1 环节一：中和反应反应热的测定 【思考7】思考以下操作对中和热的测定会有什么影响？ ①将盐酸换为浓硫酸( ) ②将盐酸换为醋酸( ) ③将NaOH溶液换成氨水( ) ④增大盐酸和NaOH的用量( ) 浓硫酸溶于水大量放热，Q↑，ΔH↓ 醋酸为弱电解质，电离吸热，Q↓，ΔH↑ 同上，一水合氨电离吸热，Q↓，ΔH↑ 中和热限定了生成1mol水 变小 变大 变大 不变 环节一：中和反应反应热的测定 【思考7】思考以下操作对中和热的测定会有什么影响？ ⑤用金属搅拌器代替玻璃搅拌器( ) ⑥实验中更换温度计 ⑦大烧杯上没有盖硬纸板( ) 金属的导热性强，会导致热量损失，Q↓，ΔH↑ 更换温度计会增大系统误差 变大 变大 装置隔热性下降，导致热量损失，Q↓，ΔH↑ 环节一：中和反应反应热的测定 【思考8】大量的实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么？ $$