2018-2019年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1.3 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定學(xué)案設(shè)計(jì) 新人教版選修4.docx

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第3課時(shí)　中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.測(cè)定酸、堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱; 2.加深理解中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 學(xué)習(xí)過(guò)程 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?　。 二、實(shí)驗(yàn)原理:計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的表達(dá)式:　　　　　　　　　　　　　　　。 三、實(shí)驗(yàn)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(kāi)兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò),如下圖所示。 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定 2.用一個(gè)量筒最取50mL0.50molL-1鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。 3.用另一個(gè)量筒量取50mL0.55molL-1NaOH溶液,并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度,記入下表。 4.把套有蓋板的溫度計(jì)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),蓋好蓋板。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,記為終止溫度,記入下表。 5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2~4三次。 　　　　溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)　　　 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃ 溫度差(t2-t1)/℃ HCl NaOH 平均值 1 2 3 　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理:取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。 t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃ 　　【思考交流1】 1.大、小燒杯放置時(shí),為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?對(duì)此裝置,你有何更好的建議? 2.溫度計(jì)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? 3.酸、堿混合時(shí),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? 4.實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過(guò)量?若用HCl過(guò)量行嗎? 四、誤差分析:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算各自所測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱,并與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJmol-1,若不是,分析產(chǎn)生誤差的原因。 【思考交流2】 1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50molL-1的鹽酸改為50mL0.50molL-1醋酸(弱酸)溶液,所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化?為什么? 2.若改用100mL0.50molL-1的鹽酸和100mL0.55molL-1的NaOH溶液,所測(cè)反應(yīng)熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍(假定各步操作沒(méi)有失誤)? 隨堂檢測(cè) 1.在中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中不需要用到的儀器是(　　) A.量筒 B.溫度計(jì) C.環(huán)形玻璃攪拌棒 D.天平 2.關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.燒杯間填滿碎泡沫塑料是為了減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失 B.使用環(huán)形玻璃攪拌棒既可以攪拌又避免損壞溫度計(jì) C.向盛裝酸的燒杯中加堿時(shí)要小心緩慢 D.測(cè)了酸后的溫度計(jì)要用水清洗后再測(cè)堿的溫度 3.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了增大反應(yīng)速率,減小實(shí)驗(yàn)誤差 B.為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度,實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 C.用0.5molL-1NaOH溶液分別與0.5molL-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng),如所取的溶液體積相等,則測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值相同 D.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有:天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì) 參考答案 學(xué)習(xí)過(guò)程 一、測(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 二、ΔH=-0.418(t2-t1)0.025kJmol-1 【思考交流1】 1.兩杯口相平,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(shí)驗(yàn)過(guò)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(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。 2.因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度,若不沖洗,溫度計(jì)上的酸會(huì)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(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加,而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。 3.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱,若動(dòng)作遲緩,將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。 4.為了保證50mL0.50molL-1的鹽酸完全被NaOH中和,采用50mL0.55molL-1NaOH溶液,使堿稍稍過(guò)量。若使HCl過(guò)量,亦可。 四、產(chǎn)生誤差可能的原因有: 1.量取溶液的體積有誤差(測(cè)量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算,若實(shí)際量取時(shí),多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差)。 2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。 3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。 4.混合酸、堿溶液時(shí),動(dòng)作緩慢。 5.隔熱操作不到位,致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。 6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而立即去測(cè)堿的溫度,致使熱量損失。 【思考交流2】 1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì),其電離時(shí)要吸熱,故將使測(cè)得結(jié)果偏小。 2.否。因所測(cè)反應(yīng)熱是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量,其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān),故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同(若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤,且無(wú)熱量損失,則二者結(jié)果相同)。 隨堂檢測(cè) 1.D　2.C　3.A