《2025年活动单导学课程高中化学选择性必修第一册苏教版》

活动一：实验测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热
1. 如何根据溶液的质量、比热计算热容，结合热容、温度变化计算反应放出的热量和反应的反应热。
比热：比热容又称比热容量（specific heat），简称比热，是单位质量物质的热容量，即单位质量物质改变单位温度时吸收或释放的内能。通常用符号小写$ c $表示。单位质量的某种物质温度升高$ 1° C $吸收的热量（或降低$ 1° C $释放的热量）叫作这种物质的比热容。
热容：设有一质量为$ m $的物质，在某一过程中吸收（或放出）热量$ \Delta Q $时，温度升高（或降低）$ \Delta T $，则$ \frac{\Delta Q}{\Delta T} $称为物质在此过程中的热容量（简称热容），用$ C $表示，即$ C = \frac{\Delta Q}{\Delta T} $。用热容除以质量，即得比热$ c = \frac{C}{m} = \frac{\Delta Q}{m\Delta T} $。
用比热容$ c $计算热能：$ Q =$$mc\Delta T$$cm\Delta T $；用热容$ C $计算热能：$ Q = C\Delta T$$C\Delta T$。
2. 测量中和反应的反应热。

请按照下列操作步骤用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。
(1) 用量筒取$ 50 \, mL \, 0.50 \, mol/L $盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（$ T_1 $）。
(2) 另取一量筒取$ 50 \, mL \, 0.50 \, mol/L $氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（$ T_2 $）。
(3) 将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出反应体系的最高温度（$ T_3 $）并记录。
反应中体系温度变化$T_3 - \frac{T_1 + T_2}{2}$$\Delta T = \boldsymbol{\frac{T_1 + T_2}{2} 到 T_3 的差值} \, ° C $（用$ T_1 $、$ T_2 $、$ T_3 $表示）。
(4) 水的比热为$ 4.18 \, J/(g·° C) $，假定溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，该反应体系的热容$ C =$$\left[ \left( V_{ HCl} · \rho_{ HCl} + V_{ NaOH} · \rho_{ NaOH} \right) × 4.18 \right] J/° C $$\boldsymbol{\rho_{ HCl} V_{ HCl} c + \rho_{ NaOH} V_{ NaOH} c} $（用$ V_{ HCl} $、$ V_{ NaOH} $、$ \rho_{ HCl} $、$ \rho_{ NaOH} $表示），根据升高温度，计算：$ NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H_2 O(l) $ $ \Delta H =$$\frac{C × \Delta T × 10^{-3}}{0.025} kJ/mol $$\boldsymbol{-\frac{C\Delta T}{n( H_2 O)}} $（用$ C $、$ \Delta T $表示）。
(5) 如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同并说明理由。
3. 了解量热计的构造。

在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。
量热计中保温层的作用是什么？为什么要设计搅拌器？

答案： 1. $mc\Delta T$ $C\Delta T$
2.
(3) $T_3 - \frac{T_1 + T_2}{2}$
(4) $\left[ \left( V_{ HCl} · \rho_{ HCl} + V_{ NaOH} · \rho_{ NaOH} \right) × 4.18 \right] J/° C $
$\frac{C × \Delta T × 10^{-3}}{0.025} kJ/mol $
(5) 相同。参加反应的酸、碱的物质的量相等，则放出的热量相等。
3. 减少热量散失。搅拌器可使容器中温度均匀。