1.整个实验中有哪些创新之处?
2.在实验过程中对你最有启迪的是什么?
【实验2-3】建议将教材中的实验改为下列三组对比实验。
实验要点:通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验,定性的抽象出"中和热"概念。在实验中要注意:(1)三组实验所处条件要相同,如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同;(2)三组实验酸和碱的用量要相同,以保证生成水的量相同;(3)控制相同的反应时间。
三个学生分成一组进行实验,其中每个学生做一个实验并记录现象和数据,供组内交流、比较使用,然后讨论得出结论。最后向全班汇报,进行组间交流。
步骤一:三个学生各取一个大小相同的试管,分别做一个实验并记录实验现象和数据。
步骤二:汇总实验现象和数据并列表比较。
反应物
及用量 酸 HNO3 50 mL 1 mol/L HCl 50 mL 1 mol/L HCl 50 mL 1mol/L 碱 NaOH 50 mL 1 mol/L NaOH 50 mL 1 mol/L KOH 50 mL 1mol/L 混合前温度 室温 室温 室温 混合后温度 t1 t2 t3 结 论 HNO3与NaOH发生中和反应时放热 HCl与NaOH发生中和反应时放热 HCl与KOH发生中和反应时放热 对实验进行
归纳和概括 强酸与强碱发生中和反应时放出热量 步骤三:对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?
本质分析──三个反应的化学方程式和离子方程式分别为:
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O,H+ + OH- = H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O,H+ + OH- = H2O
HCl+KOH=KCl+H2O,H+ + OH- = H2O
由此可见,三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但是它们的反应本质相同,都是H+与OH-离子反应生成水的反应,属于中和反应,其离子方程式都是:H+ + OH- = H2O。所以,可提出推测,即中和反应都放热。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等,则生成水的量也相等,故放出的热量也相等(在上述三个实验中,温度上升的幅度接近)。
形成概念──酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
三、问题交流
【学与问】
这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化:
一方面,用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化,人们利用这些化学反应获取能量;另一方面,用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用,人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。
总之,通过列举实例和提出问题,引导学生不仅思考化学反应与能量的关系和相互转化问题,还要探讨背后的本质问题。
【思考与交流】