資源簡介

第一節 反應熱
第2課時 中和反應反應熱的測定
學習目標
1.測定酸、堿中和反應的反應熱；
2.加深理解中和反應是放熱反應。
學習過程
一、實驗目的：___________________________________________________________。
二、實驗原理：計算中和反應的反應熱的表達式：　　　　　　　　　　　　　　　。
三、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，正好使溫度計和環形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。
中和反應反應熱的測定
2.用一個量筒最取50 mL 0.50 mol·L-1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-1 NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。
4.把套有蓋板的溫度計和環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。用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。
5.重復實驗步驟2~4三次。
溫度 實驗次數　　　 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃ 溫度差(t2-t1)/℃
HCl NaOH 平均值
1
2
3
實驗數據處理：取三次測量所得數據的平均值作為計算依據。
t1/℃ t2/℃ (t2-t1)/℃
【思考交流1】
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？
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？
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？
4.實驗中所用HCl和NaOH的物質的量比為何不是1：1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？
四、誤差分析：請同學們根據實驗數據計算各自所測得的中和反應反應熱，并與其他同學交流實驗結果。你所測得的數據是否為57.3 kJ·mol-1，若不是，分析產生誤差的原因。
【思考交流2】
1.本實驗中若把50 mL 0.50 mol·L-1的鹽酸改為50 mL 0.50 mol·L-1醋酸(弱酸)溶液，所測結果是否會有所變化？為什么？
2.若改用100 mL 0.50 mol·L-1的鹽酸和100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液，所測反應熱的數值是否約為本實驗結果的二倍(假定各步操作沒有失誤)？
隨堂測驗
1.在中和反應反應熱測定的實驗中不需要用到的儀器是(　　)
A.量筒 B.溫度計 C.環形玻璃攪拌棒 D.天平
2.關于中和反應反應熱測定實驗的下列說法不正確的是(　　)
A.燒杯間填滿碎泡沫塑料是為了減少實驗過程中的熱量損失
B.使用環形玻璃攪拌棒既可以攪拌又避免損壞溫度計
C.向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢
D.測了酸后的溫度計要用水清洗后再測堿的溫度
3.在測定中和反應反應熱的實驗中，下列說法正確的是(　　)
A.使用環形玻璃攪拌棒是為了增大反應速率，減小實驗誤差
B.為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸
C.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分別與0.5 mol·L-1的鹽酸、醋酸溶液反應，如所取的溶液體積相等，則測得的中和反應反應熱數值相同
D.在測定中和反應反應熱實驗中需要使用的儀器有：天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計。
參考答案
學習過程
一、測定強酸與強堿反應的反應熱，體驗化學反應的熱效應
二、ΔH=-kJ·mol-1
【思考交流1】
1.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失。填碎紙條的作用是為了達到保溫、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)會使實驗結果更準確。
2.因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發生中和反應而使熱量散失，故要沖洗干凈。沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總溶液的質量增加，而導致實驗結果誤差。
3.因為本實驗的關鍵是測反應的反應熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。
4.為了保證50 mL 0.50 mol·L-1的鹽酸完全被NaOH中和，采用50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，使堿稍稍過量。若使HCl過量，亦可。
四、產生誤差可能的原因有:
1.量取溶液的體積有誤差(測量結果是按50 mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50 mL都會造成誤差)。
2.溫度計的讀數有誤。
3.實驗過程中有液體灑在外面。
4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢。
5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失。
6.測了酸后的溫度計未用水清洗而立即去測堿的溫度，致使熱量損失。
【思考交流2】
1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質，其電離時要吸熱，故將使測得結果偏小。
2.否。因所測反應熱是強酸與強堿發生反應生成1 mol H2O時放出的熱量，其數值與反應物的量的多少無關，故所測結果應基本和本次實驗結果相同(若所有操作都準確無誤，且無熱量損失，則二者結果相同)。
隨堂測驗
1.D　2.C　3.A

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