1、中和热的测定上课课件实验目的实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热，测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。体验化学反应的热效应。知识回顾知识回顾 什么是中和热？什么是中和热？ 定义：在稀溶液中，酸与碱发生中定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应和反应生成生成1mol H2O时所释放的热量。时所释放的热量。典型：典型：稀强酸稀强酸与与稀强碱稀强碱反应反应 H+ (aq) + OH (aq) =H2O（l）；）；H= 57.357.3kJ/mol 思考：思考： 已知温度均为已知温度均为t t1 1的的5050克稀盐酸与克稀盐酸与5050克稀克稀NaOHNaOH溶液混合后溶液的温度升至溶液混
2、合后溶液的温度升至t t2 2,问酸与碱的溶液混问酸与碱的溶液混合前、后的温度为何会升高？此热量值为多少合前、后的温度为何会升高？此热量值为多少K KJ J? ?【设溶液比热容：设溶液比热容：4.18J/4.18J/（g. )g. )】Q放放=cmt =4.18 J/(g.)（50+50)g（t2t1） 因为中和反应放出热量使得溶液温度升高！因为中和反应放出热量使得溶液温度升高！ 中和热中和热H H= = Q放放/nH2O否！否！=0.418 （t2t1） KJ该值可否认为中和热？该值可否认为中和热？中和反应放出总热量：中和反应放出总热量：Q放放=c m混液混液t = c（V酸酸酸酸V碱碱碱碱
3、）（t2t1） 其中其中 Q放放 : 反应放出的总热量反应放出的总热量。 m: 溶液的总质量溶液的总质量。 C： 溶液的比热容，为溶液的比热容，为4.18J/ （g） t：反应前后溶液温度的差值反应前后溶液温度的差值 稀酸或稀碱溶液中稀酸或稀碱溶液中：酸酸碱碱1g/mL测定中和热实验原理测定中和热实验原理HCl(aq)+ NaOH (aq)= NaCl (aq) +H2O (l) ;H0H= Q放放/nH2O中和热：中和热：反应原理：反应原理： 归纳：归纳：实验室测定中和热中需要哪些量？实验室测定中和热中需要哪些量？哪些通哪些通过计算获得？过计算获得？哪些是通过中和反应发生前、后获得？哪些是通
4、过中和反应发生前、后获得？求中和热求中和热H求中和反应所放出总热量求中和反应所放出总热量Q反应前、后溶液温差反应前、后溶液温差需要需要比热容比热容需要需要反应放出的热量反应放出的热量需要需要参与反应的酸或碱的量参与反应的酸或碱的量反应前、后混合溶液温度反应前、后混合溶液温度溶液总质量：酸及碱的量溶液总质量：酸及碱的量反应生成的水量反应生成的水量 稀的酸及碱的量稀的酸及碱的量探究中和热测定实验探究中和热测定实验 比热容比热容实验需要的药品和仪器实验需要的药品和仪器1、实验药品：、实验药品： 盐酸盐酸 NaOH溶液溶液2、实验仪器：、实验仪器： 大烧杯大烧杯 （500 mL）、）、温度计、温度计、
5、量筒量筒 （50 mL50 mL）两个、）两个、50mL0.50 mol/L50mL0.55 mol/L小烧杯小烧杯（100 mL）、）、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料或纸条、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）、环形玻璃搅拌棒。环形玻璃搅拌棒。3、实验步骤：实验步骤：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），使放入的使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧。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
6、板中间开两个小沫塑料板（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，如下图孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。所示。中和热的测定中和热的测定 大、小烧杯放置时，大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建此装置，你有何更好的建议？议？ 大、小烧杯放置时，大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建此装置，你有何更好的建议？议？答案：答案：. .两杯口相平，可使盖板把杯口尽两杯口相平，可使
7、盖板把杯口尽量盖严，从而量盖严，从而减少热量损失减少热量损失；填碎纸条；填碎纸条的作用是为了达到的作用是为了达到保温隔热、减少实验保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。过程中热量损失的目的。若换用隔热、若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。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，倒盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净然后把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？冲洗温度计上的
8、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？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若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；冲洗后的溶液不使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。加，而导致实验结果误差。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，并用温度计测量溶液，并用温度计测量NaOH溶液溶液的温度，记入下
9、表。的温度，记入下表。 实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的的物质的量比为何不是量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？过量？若用若用HClHCl过量行吗？过量行吗？ 为了保证盐酸完全被为了保证盐酸完全被NaOHNaOH中和，故使碱稍中和，故使碱稍稍过量。稍过量。 不宜用盐酸过量：因为在空气中盐不宜用盐酸过量：因为在空气中盐酸相对碱稳定，碱极易与空气中酸相对碱稳定，碱极易与空气中COCO2 2反应，故反应，故如果盐酸过量，此时所用的碱很难保证完全如果盐酸过量，此时所用的碱很难保证完全与与HClHCl反应反应. 酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要
10、把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？溶液一次倒入小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，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若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。增大。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并酸中，并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒。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，记入下表。
11、度，记为终止温度，记入下表。. 为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒可以用普通玻璃棒? ?能不能用铁制或铜制的环能不能用铁制或铜制的环形玻璃棒代替形玻璃棒代替? ?.4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并酸中，并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒。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，记入下表。度，记为终止温度，记入下表
12、。 环形玻璃棒的优点在于环形玻璃棒的优点在于: :上下移动搅拌的面积大、范上下移动搅拌的面积大、范围广，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。围广，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。 金属材料的玻璃棒金属材料的玻璃棒均均不可用，因为金属具有导热不可用，因为金属具有导热 性，使反应热损失，还可能与溶液反应。性，使反应热损失，还可能与溶液反应。5.重复实验重复实验2-4次，取测量所得数据的次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。平均值作为计算依据。 1 1、 盐酸和盐酸和NaOHNaOH溶液浓度的溶液浓度的配制配制须准确，须准确，配好后要充分冷却至室温，才能使用。配好后要充分冷却至室温，才
13、能使用。2 2、温度计的水银球部分要、温度计的水银球部分要完全浸没完全浸没在溶在溶液中，而且要液中，而且要稳定稳定一段时间后再读数，以一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。提高所测温度的精度。3 3、 实验操作时动作要实验操作时动作要快快，以尽量减少热，以尽量减少热量的散失。量的散失。 几点注意几点注意 实验原始数据记录：实验原始数据记录： 数据处理：数据处理：m酸酸 = m碱碱 =(50mL1g/mL) =50g平均温差：平均温差： 3.4 Q = Cm溶液溶液t = 4.181003.4= 1421J = 1.421kJH= Q放放/nH2O= （1.4210.025）= 56.8kJ/
14、mol中和热中和热：依据：依据： n酸酸=0.025mol ， H+OH=H2O（已知（已知 C=4.18J/(g） 稀液稀液1g/mL）nH2O=0.025mol H+ (aq) + OH (aq) =H2O（l）；H=- 57.357.3kJ/mol 本实验测定结果：本实验测定结果： 56.8kJ/mol56.8kJ/mol 误误差差原原因因分分析析 偏小了！偏小了！1.1.量取溶液的量取溶液的体积体积有误差。有误差。2.2.实验过程中有液体实验过程中有液体洒洒在外面。在外面。 3.3.温度计的温度计的读数读数有误。有误。4.4.测了酸后的温度计未用水测了酸后的温度计未用水清洗清洗而便立即
15、去而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。测碱的温度，致使热量损失而引起误差。5.5.混合酸、碱溶液时，动作混合酸、碱溶液时，动作缓慢缓慢，导致实验，导致实验误差。误差。6.6.隔热隔热操作不到位，致使实验过程中热量损操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。失而导致误差。 1 1、判断下列实验操作对中和热测定的数值、判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大、变小或者不变。有如何影响？填变大、变小或者不变。大烧杯上没有盖硬纸板大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进溶液进行实验行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶
16、液用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验进行实验 实验中改用实验中改用100 mL 0.50 mol/L100 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验溶液进行实验变变 小小变变 小小变变 小小不不 变变问题探究问题探究 2 2、通过测定反应过程中、通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题：热。请回答下列问题：(1)从实验装置上看，图从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品中尚缺少的一种玻璃用品是是 ；由；由图可知该装置有不妥之处，图可知该装置有不
17、妥之处，应如何改正？应如何改正？ (2)烧杯间填满碎塑料泡沫的作用烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是是 。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值数值 （填（填“偏大偏大”、“偏小偏小、“无影无影响响”）。）。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒 在大小烧杯间填满碎塑料泡沫（或碎纸在大小烧杯间填满碎塑料泡沫（或碎纸条）使小烧杯口与大烧杯口相平条）使小烧杯口与大烧杯口相平 减少热量损失减少热量损失 偏小偏小 (4)实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L 的的盐酸跟盐酸跟50mL 0.55 mol/L的的NaOH 溶液溶液进行反应，与上述实验相比，进行反应，与上述实验相比， 所放出所放出的热量的热量 （填（填“相等相等”或或“不相等不相等”），），理由是理由是 ； 若实验操作均正确，所求中和热的数值会若实验操作均正确，所求中和热的数值会 （填（填“相等相等”或或“不相等不相等”），理由是），理由是 不相等不相等 因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用量有关量有关 相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol 1 mol H H2 2O O所放出的能量，与酸碱的用量无关所放出的能量，与酸碱的用量无关
