2017-2018学年度高中化学 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化（第2课时）中和反应反应热的测定学案 新人教版选修4.docVIP

第2课时　中和反应反应热的测定 [目标导航]　1.通过对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，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、药品，实验过程与操作。3.能正确分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当的措施减少实验误差。 一、中和反应和中和热 1．中和反应 (1)定义：中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应，实质是酸电离产生的H＋与碱电离产生的OH－结合成H2O。强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。 (2)实例：将0.01 mol·L－1硫酸与0.02 mol·L－1氢氧化钠溶液等体积混合，发生反应的化学方程式为：H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O。离子方程式为：H＋＋OH－===H2O。 2．中和热 (1)定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1__mol__H2O时的反应热叫中和热。 (2)注意：①酸、碱溶液必须为稀溶液。②计量标准必须是生成1__mol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＝－57.3 kJ·mol－1。 【合作探究】 1．定义中的“稀溶液”是指小于或等于1 mol·L－1的酸碱溶液，为什么浓度不能过大？ 答案　因为溶液浓度过大，混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定。 2.Ba(OH)2(aq)＋ H2SO4(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH1 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH2 NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH3 ΔH1、ΔH2、ΔH3的数值均不等于57.3 kJ·mol－1，为什么？ 答案　57.3 kJ的热量是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热，有弱酸或弱碱参加的中和反应，实验测出的中和热的数值要低于57.3 kJ，因为弱电解质反应时会继续电离，电离要吸热；在Ba(OH)2和H2SO4反应中，除生成H2O外，还生成了BaSO4，这部分反应热应不计在中和热内。即：中和热不包括离子在水溶液中的生成热，物质的溶解热，电解质电离所伴随的热效应。 二、中和热的测定 1．装置及仪器 2．实验原理 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O，这时的反应热叫中和热。实验中通过测定酸碱中和反应过程中所放出的热量计算中和热。 3．实验步骤 (1)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后在大、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，以达到保温、隔热及减少实验过程中热量损失的目的。 (2)用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 (3)用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度。 (4)把套有盖板的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NaOH溶液一次性倒入小烧杯中(不要洒到外面)，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，重复(2)～(4)操作三次。 4．注意事项 (1)实验中应防止热量散失，如搅拌时应用玻璃棒，而不应用金属棒(丝)搅拌。 (2)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。 (3)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。 【合作探究】 1．在实验中，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？ 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。 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　因为该实验的关键是尽可能减少热量的损失，若动作迟缓，将会使热量损失多而使实验误差增大。 一、中和热测定实验的误差分析 【例1】　用“偏高”、“偏低”或“不变”填空。 (1)大烧杯上如不盖硬纸板，测得中和热的数值______。 (2)若将环形玻璃搅拌棒改成“铜棒”，测得中和热的数值______。 (3)在实验中用“50 mL 0.5 mol·L－1”的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH反应测定中和热，若把50 mL的NaOH改成60 mL，测得中和热的数值______。 (4)最后记录的温度不是最高温度，测得中和热的数值________。 (5)量取NaOH溶液和稀盐酸时，均仰视刻度线，测得中和热的数值__