中和熱及其測定課件

1、中和熱及其測定,中和熱,在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O放出的熱量，叫中和熱。,強調(diào)：,1、條件：稀溶液，表示符號為aq2、反應(yīng)物：酸和堿3、生成水的物質(zhì)的量：1mol,練習(xí)：,1）1L1mol/L稀鹽酸和1L1mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為57.3kJ。2）1L1mol/LKOH溶液和1L1mol/L的硝酸發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為57.3kJ。3）1L1mol/LH2SO4和2L1mol/

2、LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為114.6kJ。,寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,HCl(aq)+NaOH (aq)= =NaCl (aq) +H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l)

3、 △H=-57.3kJ/mol,H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol,1、上述三個反應(yīng)的反應(yīng)熱是多少？中和熱是多少？2、三個反應(yīng)有何異同，得出什么結(jié)論？,思考與交流,結(jié)論： 強酸和強堿稀溶液的中和反應(yīng)，中和熱數(shù)值相同。 H

4、+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,思考與交流,3、若是弱酸、弱堿反應(yīng)，中和熱還是57.3kJ/mol嗎？若不是，是偏大還是偏小？,不是，偏小。原因是弱電解質(zhì)電離需要吸收熱量。,4、濃硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱是57.3KJ/mol嗎？,大于57.3KJ/mol，濃硫酸溶于水要放熱。,實驗原理,1.反應(yīng)原理： H+(aq) + OH-(aq)===H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol

5、2.計算方法：（強酸和強堿反應(yīng)） Q=m﹒C﹒Δt（1）其中 Q:中和反應(yīng)放出的熱量。 m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 C：反應(yīng)混合液的比熱容。 △t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值,中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定,（2）因為m = V酸ρ酸＋V堿ρ堿 且V酸=V堿 =50mL；而酸的濃度是0.50 mol/L 、堿的濃度是0.55mol/L；且ρ酸

6、=ρ堿=1 g/cm3 、C=4.18 J/（g·℃）。所以 Q = 0.418（t2－t1）kJ。（3）中和熱計算公式：,實驗用品： 大燒杯(500 mL) 小燒杯(100 mL) 泡沫塑料或紙條 塑料板或硬紙板（兩個孔） 溫度計 環(huán)形玻璃攪拌棒 量筒(50 mL)兩個藥品： 0.50 mol/L 鹽酸 0.55 mol/L NaOH溶液,中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定,————測量反應(yīng)前后的溫度,和空氣

7、絕緣，防止熱量損失,——攪拌，使反應(yīng)液混合均勻,——量取反應(yīng)液,迅速反應(yīng)，減小誤差,完全反應(yīng)，減小誤差,實驗步驟： 1）在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，該實驗也可在保溫杯中進(jìn)行。,2）用一個量筒量取 50 mL

8、 0.50 mol／L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。,3）用另一個量筒量取 50 mL 0.55 mol／L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4）把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，,5）重復(fù)實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作

9、為計算依據(jù)。,6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱。,1、大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？,兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。,思考,2、溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？,因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不

10、沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果C出現(xiàn)誤差。,3、酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？,因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。,4、實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？,為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全

11、被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。,5、若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL 0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？放出的熱量是否為原來的二倍？,否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無

12、熱量損失，則二者結(jié)果相同）。,6.實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？,不能。因為銅絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大,實驗所測得的數(shù)據(jù)若不是為57.3 kJ/mol，則產(chǎn)生誤差可能的原因是：1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50mL都會造成誤差）。2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。,實驗誤差分析,4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗

13、誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。,某實驗小組設(shè)計用50 mL 1.0 mol/L 鹽酸跟50 mL 1.1 mol/L氫氧化鈉溶 液在如圖所示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。 在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條）， 使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相 平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬

14、紙板）作蓋板， 在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌 棒通過。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中 和熱。試回答下列問題：,課堂練習(xí),(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為 保證鹽酸完全被中和。試問：鹽酸在反應(yīng)中若因 為有放熱現(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)， 則測得的中和熱（填“偏大”、“偏小” 或“不變”）。,（2）該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各 50 mL

15、，并記錄如下原始數(shù)據(jù)。,偏小,已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 g/cm3，中和后混合液的比熱容c=4.18×10-3 kJ/(g·℃),則該反應(yīng)的中和熱為ΔH= 。,-56.01 kJ/mol,（3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測得的中和熱會 （填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是

16、 。 （4）在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。,偏小,用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測得中和熱偏小,偏小,化學(xué)實驗的一般步驟,實驗?zāi)康?確定實驗原理,（包括反應(yīng)原理、裝置

17、原理和操作原理）,（ 變量控制 ）合理的利用有利因素分析并控制干擾因素,,,,,實施實驗 記錄實驗結(jié)果,,處理結(jié)果 反思實驗 完成實驗報告,明確,燃燒熱,1.定義：在25℃,101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。,⑴燃燒熱通常可由實驗測得（量熱器）。⑵在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：,①研究條件： 25℃ ,101 kPa②反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。

18、③燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol④研究內(nèi)容：放出的熱量。（ΔH<0，單位kJ/mol）⑤在未有特別說明的情況下，外界壓強一般指25℃ ,101 kPa.所謂完全燃燒也是完全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定氧化物 如: C→CO2(g)、 H → H2O（l）、 S→ SO2 (g)、 N →N2 (g),［練習(xí)1］分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)

19、氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？ A.C（s）＋1/2O2（g）===CO(g)ΔH= -110.5 kJ/molB.C（s）＋O2（g）===CO2(g)ΔH=－393.5 kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH=－571.6 kJ/molD.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=－241.8 kJ/mol,B,標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系,1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量；不