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1、2022年人教版高中化學(xué)選修四 1-1-3 中和熱 中和熱的測(cè)定 教案1
【教學(xué)目標(biāo)】
1、初步掌握中和熱的概念
2、掌握測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)操作
3、了解中和熱測(cè)定操作中的注意點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
中和熱的概念與測(cè)定中和熱
【教學(xué)難點(diǎn)】
中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)
【教學(xué)過(guò)程】
【回顧思考】
1、什么是中和反應(yīng)?中和反應(yīng)的本質(zhì)是什么?(用離子方程式表示)
2、中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)?
【過(guò)渡】酸堿中和是放熱反應(yīng),一定量的酸和一定量的堿完全反應(yīng)可放出多少熱量呢?如何測(cè)定?
【板書(shū)】三、中和熱 中和熱的測(cè)定
1、中和熱
(1)定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而
2、生成1molH2O,這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。
①研究條件:稀溶液
②反應(yīng)物:酸與堿(中學(xué)階段只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱)
③生成物及其物質(zhì)的量:1molH+和1molOH-反應(yīng)生成1molH2O
④放出的熱量:57.3kJ/mol △H為負(fù)值
2、中和熱的測(cè)定
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
了解中和熱測(cè)定的基本原理和測(cè)定方法,加深理解中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
(2)實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)時(shí),先測(cè)出鹽酸和氫氧化鈉的起始溫度,求其平均溫度t1,兩溶液混合充分反應(yīng)后,讀取混合液溫度t2。為了使計(jì)算簡(jiǎn)便,可以近似地認(rèn)為:
①50mL 0.5mol/L鹽酸和50mL 0.55mol/L氫氧化鈉溶液的密度
3、都是1g·cm-3,則鹽酸質(zhì)量m1=50g,氫氧化鈉質(zhì)量m2=50g。近似認(rèn)為混合溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃),所以中和反應(yīng)放出的熱量是:
Q=(m1+m2)×c×(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ。
②又因50mL 0.5mol/L鹽酸中含有0.025mol 的H+,它跟0.025 mol 的OH-發(fā)生中和反應(yīng),生成0.025mol 的水,放出熱量為Q,所以:
(3)實(shí)驗(yàn)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(gè)孔)、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒
、量筒(50 mL)兩個(gè)
藥品:
0.50 mol/L
4、 鹽酸
0.55 mol/L NaOH溶液
(4) 實(shí)驗(yàn)步驟(可結(jié)合觀看實(shí)驗(yàn)視頻)
以鹽酸和NaOH溶液的反應(yīng)為例。
①組裝絕熱裝置。在大燒杯底部墊上泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平;然后在大、小燒杯之間填滿(mǎn)泡沫塑料(或紙條);再在大燒杯上用泡沫塑料板或硬紙板作蓋板(如右圖所示)。
②向小燒杯中加入0.50mol/L的鹽酸50mL,并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度,然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。
③在另一小燒杯中加入50mL 0.55mol/L的NaOH溶液,并用溫度計(jì)測(cè)量 NaOH溶液的溫度。
④把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入盛有鹽酸的小燒杯中,并把NaOH
5、溶液一次倒入盛有鹽酸的小燒杯中,用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度(為保證上述反應(yīng)能充分進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以使酸或堿略過(guò)量)。
⑤重復(fù):重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次(取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù))。
⑥根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱。
⑦可用同樣的方法分別測(cè)定同體積的KOH溶液與鹽酸反應(yīng),NaOH溶液與硝酸反應(yīng)的中和熱。
(5)注意事項(xiàng)
①作為量熱的儀器裝置,要盡量減少熱量散失。a.其保溫隔熱的效果一定要好,在兩燒杯縫隙一定要塞滿(mǎn)泡沫塑料(或紙條);b.小燒杯杯口與大燒杯杯口相平;c.泡沫塑料板上的兩個(gè)小孔要恰好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò);d.可改用保溫杯來(lái)做,也可用塊狀聚苯乙烯泡沫
6、塑料制成與小燒杯外徑相近的絕緣外套來(lái)做。
②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確,NaOH溶液的濃度必須稍大于鹽酸的濃度,兩者的濃度均宜小不宜大,若濃度偏大,則測(cè)定結(jié)果誤差較大。
③鹽酸和NaOH溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。
④溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確。a.水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中,且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù);b.讀數(shù)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎細(xì)心,把握并讀準(zhǔn)溫度且由同一個(gè)人來(lái)讀;c.測(cè)量鹽酸的溫度后,要將溫度計(jì)上的酸沖洗干凈后再測(cè)量NaOH溶液的溫度。
⑤實(shí)驗(yàn)操作要快。
【例題分析】
50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)
7、測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。
(2)燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是 。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”)。
(4)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol·L-1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量 (填“相等”“不相等”),所求中和熱 (填“相等”“不相等”),簡(jiǎn)述理由: 。
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) ;用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì) 。(均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”)