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第一章 化学反应与能量. 第一节 化学反应与能量变化. 内容安排. 知识回顾 学习课题 课后练习 小结、作业. 1. 2. 3. 4. 知识回顾. 1 、若 0.1mol 乙炔( C 2 H 2 )气体完全燃烧生成液态的水和 CO 2 ( g )时放出 130kJ 的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式。. 学习课题. 三、中和热. 在 稀溶液 中,酸跟碱发生中和反应而生成 1molH 2 O 放出的热量,叫中和热。. 强调:. 1 、条件: 稀溶液,表示符号为 aq 2 、反应物: 酸和碱 3 、生成水的物质的量: 1mol. 阅读思考.
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第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
内容安排 知识回顾 学习课题 课后练习 小结、作业 1 2 3 4
知识回顾 1、若0.1mol乙炔(C2H2)气体完全燃烧生成液态的水和CO2(g)时放出130kJ的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式。
学习课题 三、中和热 • 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O放出的热量,叫中和热。 强调: 1、条件:稀溶液,表示符号为aq 2、反应物:酸和碱 3、生成水的物质的量:1mol
阅读思考 1)1L1mol/L稀盐酸和1L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为57.3kJ。 2)1L1mol/LKOH溶液和1L1mol/L的硝酸发生中和反应放出的热量为57.3kJ。 3)1L1mol/LH2SO4和2L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为114.6kJ。 HCl(aq)+NaOH (aq)= =NaCl (aq) +H2O(l) △H=-57.3kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l) △H=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
思考与交流 1、上述三个反应的反应热是多少?中和热是多少? 2、三个反应有何异同,得出什么结论? 结论: 强酸和强碱的中和反应,中和热数值同。 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
思考与交流 3、若是弱酸、弱碱反应,中和热还是57.3kJ/mol吗?若不是,是偏大还是偏小? 不是,偏小。原因是电离需要吸 收热量。
组装量热器 使一个反应物过量 二、中和反应反应热的测定 实验用品: 大烧杯(500 mL) 小烧杯(100 mL) 泡沫塑料或纸条 塑料板或硬纸板(两个孔) 温度计 环形玻璃搅拌棒 量筒(50 mL)两个 药品: 0.50 mol/L 盐酸 0.55 mol/L NaOH溶液 和空气绝缘,防止热量损失 ————测量反应前后的温度 ——搅拌,使反应液混合均匀 迅速反应,减小误差 ——量取反应液 完全反应,减小误差
实验原理的细化: 50 mL 0.50 mol/L 盐酸 和 50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应 测量反应放出的热量: Q = m · c ·Δt = 100g×4.18J/(g ·℃) ×Δt = 0.418Δt kJ 计算生成 1 mol H2O 时的焓变: 0.418·(t2-t1) kJ/mol △H= 0.025
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、减少实验过程中热量损失的目的,该实验也可在保温杯中进行。
2)用一个量筒量取 50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。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 NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。 4)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NaOH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的最高温度,
0.418·(t2-t1) kJ/mol △H= 0.025 6)根据实验数据计算中和热。
思考并回答 1、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?对此装置,你有何更好的建议? 2、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? 3、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? 4、实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗? 5、若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL 0.55mol/L的NaOH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)?
1.两杯口相平,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。1.两杯口相平,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.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;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。 3.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。
4.为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。 若使盐酸过量,亦可。 5.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O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(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同)。
[课堂练习]50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L -1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”“无影响”)。 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”“不相等”),所求中和热(填“相等”“不相等”),简述理由:。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会;用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会。(均填“偏大”“偏小”“无影响”) 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 偏小 偏小
实验装置设计 实验步骤设计 明确 实验目的 化学实验的一般步骤 确定实验原理 (包括反应原理、装置原理和操作原理) ( 变量控制 ) 合理的利用有利因素 分析并控制干扰因素 形成 实验方案 程序性 策略性 可迁移 实施实验 记录实验结果 处理结果 反思实验 完成实验报告
小结、作业 • 本节主要内容:1、中和热的概念,2、实验:中和反应反应热的测定。 • 作业: