中和反应反应热的测量与计算.ppt

关于中和反应反应热的测量与计算现在学习的是第1页，共16页v中和热中和热 在在稀稀溶液中溶液中, ,酸与碱中和反应时生成酸与碱中和反应时生成1mol H2O, ,这时的反应热叫这时的反应热叫中和热中和热.现在学习的是第2页，共16页测定原理测定原理方法方法: 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反应的通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反应的反应热反应热，然后计算酸碱反应的，然后计算酸碱反应的中和热中和热。 H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l) 0.025mol 0.025mol 0.025mol 测定值测定值H11mol 中和热中和热H=?现在学习的是第3页，共16页思考：思考： 我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶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？们测出它们的反应热呢？现在学习的是第4页，共16页Q Q = =m c m c t t QQ: :中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。mm：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。c c：反应混合液的比热容。：反应混合液的比热容。 t t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。我们如何得到上述数据呢？我们如何得到上述数据呢？m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；量相加即可；c 需要查阅，需要查阅，t可用温度计测出反应前后的可用温度计测出反应前后的温度相减得到。温度相减得到。 酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 现在学习的是第5页，共16页Q =（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1） 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它它 们的浓度分们的浓度分别为别为0.50 mol/L和和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和，且中和后所得溶液的比热容为后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL 酸酸=碱碱=1 g/cm3 c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.55 mol/L c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式，得出请把以上数据代入式，得出Q的表示式。其中热量的单位的表示式。其中热量的单位用用kJ。Q = 0.418（t2t1）kJ 思考：式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为思考：式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？什么？现在学习的是第6页，共16页式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，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，故其中和反应放热，故其H为为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与的盐酸与50 mL 0.55mol/L 氢氧化钠反应氢氧化钠反应后生成的水只有后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和热，故式表示的也不是中和热。 问题：问题： 该反应的中和热应怎样表示呢？该反应的中和热应怎样表示呢？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol现在学习的是第7页，共16页问题讨论问题讨论 为什么不直接用为什么不直接用100mL 10molL的的 HCl 和和100mL 10molL的的NaOH反应或用反应或用1000mL 1.0molL的的HCl和和1000mL 1.0molL的的NaOH反应得到反应得到1mol的的H2O，从，从而直接测得中和热呢而直接测得中和热呢? 现在学习的是第8页，共16页仪器：仪器：大烧杯（大烧杯（500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 mL）、）、 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃环形玻璃搅拌棒搅拌棒。 药品：药品：0.50 mol/L 盐酸、盐酸、 0.55 mol/L NaOH溶液溶液实验室测定反应热的简易装置及注意事项实验室测定反应热的简易装置及注意事项现在学习的是第9页，共16页实实 验验 步步 骤骤1.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。中和热的测定中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？有何更好的建议？现在学习的是第10页，共16页 两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热两杯口相平，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。置（如保温杯）会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把然后把温度计上的酸用水冲洗干净温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。质量增加，而导致实验结果误差。现在学习的是第11页，共16页3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溶液，并用温度计测量温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。溶液的温度，记入下表。.酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？烧杯而不能缓缓倒入？.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓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。，将会使热量损失而使误差增大。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的的最高温度最高温度，记为终止温度，记入下表。，记为终止温度，记入下表。实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比为何不是的物质的量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？若用过量？若用HClHCl过量行吗？过量行吗？现在学习的是第12页，共16页为了保证为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOH中和，采用中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。可。5.重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 现在学习的是第13页，共16页 你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，分析产，若不是，分析产生误差的原因。生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于若实际量取时，多于50 mL或小于或小于50 mL都会造成误差）都会造成误差）2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。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。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。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。而引起误差。 讨讨 论论现在学习的是第14页，共16页讨讨 论论 若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果溶液，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）？的二倍（假定各步操作没有失误）？ 否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。果相同）。现在学习的是第15页，共16页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第16页，共16页