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【课 题】 中和反应 反应热的测定【教学目标】1、理解中和反应反应热测定的实验原理2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理【重点难点】实验原理的理解和操作要点的把握【教学过程】一、实验原理复习:写出下列热化学方程式:(1)在101kPa时,1mol C完全燃烧放出393.5kJ的热量(2)0.5molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O (l)时,放出445kJ热量(3)0.50 mol/L50mL盐酸与0.50 mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量 C(s)O2(g)CO2(g) H393.5kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890kJ/mol HCl(aq)NaOH(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.3kJ/mol回顾:必修2第二章30页关于“中和热”的内容: 酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。 实验2-3:在50mL烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。盐酸温度/NaOH溶液温度/中和反应后温度/t(HCl)t(NaOH)t2 数据处理:HQ/ncmt/n 其中:c4.18J/(g),m为酸碱溶液的质量和,tt2t1,t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值,n为生成水的物质的量。二、实验操作讨论:上述实验装置和操作存在哪些问题?热量的散失比较:课本第5页图1-3与实验2-3相比,作了哪些改进?改进的目的是什么? 1双层烧杯、2碎泡沫塑料、3盖板、都是为了减少热量的散失。阅读:课本第5页实验用品,想一想,每件用品的用途, NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L? 为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量。阅读:课本第5页实验步骤,强调下列问题:1、为了保证0.50mol L1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55molL1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。2、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。操作:学生按课本步骤做实验,记录相应数据。三、数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 (t2t1) 思考:如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办?2、计算反应热:HQ/ncmt/n。其中:c4.18J/(g),mm1m2100g,t(t2t1) ,n0.50mol L10.50mL0.025mol。H四、巩固练习(2004苏州一模-19)试回答下列中和热测定的有关问题。(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50molL1盐酸、0.55molL1 NaOH溶液,尚缺少的实验用品是_。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒_,其原因是_。(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL,各溶液密度为1g/cm3,生成溶液的比热容C4.18J/(g),实验起始温度为t1,终止温度为t2。试推断中和热的计算式:H_。解析:(1)温度计、量筒(两个);(2)不能;铜丝易导热,使实验过程中热量损失较大;(3)HkJ/mol或H16.72(t2t1)kJ/mol。【教师小结】【板书设计】【课后作业】附后练习1、含11.2gKOH的稀溶液与1L 0.1molL1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,该反应的热化学方程式正确的是( ) AKOH(aq)1/2 H2SO4(aq)1/2 K2SO4(aq)H2O(l) H11.46kJ/mol B2KOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)2H2O(l) H114.6kJ C2KOHH2SO4K2SO42H2O H114.6kJ DKOH(aq)1/2 H2SO4(aq)1/2 K2SO4(aq)H2O(l) H57.3kJ/mol2、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )A铝片与稀盐酸的反应 BBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应C灼热的碳与CO2的反应 D甲烷在氧气中的燃烧反应3、(2005-淮安一模) 50mL0.50molL1盐酸与50mL0.55molL1NaOH溶液在图所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60mL0.50molL1盐酸与50mL0.55molL1NaOH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50mL0.50molL1NaOH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”)。4、把温度为13,浓度为1.0 molL1的酸溶液和1.1molL1的碱溶液各50mL混合溶液密度均为1g/mL,生成溶液的比热容c4.184J/(g),轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下:反应物起始温度t1/终了温度t2/中和热HClNaOH1319.8H1HClNH3H2O1319.3H2(1)试计算上述两组实验测出的中和热:H1_;H2_。(2)实验中碱液过量的目的是_。(3)两组实验结果差异的原因是_。答案1、D(10分)2、C(10分)3、解析:(1)环形玻璃棒;(5分)(2)减少实验过程中的热量损失;(5分)(3)偏小(因为有热量损失);(5分)(4)不相等,相等,因为中和热量是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量与酸碱的用量无关;(各5分)(5)偏小,偏小。(各5分)(本题共40分)4、(1)根据给出的酸和碱的物质的量,酸为0.050mol,碱为0.055mol,碱是过量的,应以酸计算,算出生成0.050mol水放出的热量,进而算出生成1mol水放出的热量,即可得出两组实验测出的中和热数值。(各10分)(2)碱液过量是为了提高实验准确度,因NaOH溶液易吸收CO2,而使NaOH浓度下降,NH3H2O易挥发也使NH3H2O浓度下降。(10分)(3)NaOH是强碱,在水溶液中完全电解,跟HCl中和时放热较多,NH3H2O是弱碱,只是少部分电离,发生电离时要吸热,中和时放热较少。(10分)(本题共40分)
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