吸热反应和放热反应.docx
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吸热反应和放热反应
吸热反应和放热反应
PASCOscientific1ChemistryExperimentLibrary:
06020ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
ExperimentC20:
EndothermicandExothermic
Reactions吸热反应和放热反应
(TemperatureSensor)(温度传感器)
Concept:
reactions&energy概念:
反应与能量
Time:
30m
SWInterface:
300,500&700
Macintosh_file:
C20Endo-ExoReactionsWindows_file:
C20_ENDO.SWS
AdaptedbyTerriCase,J.I.CaseHighSchool,Racine,WI,fromChemistrywithComputers,byDanD.HolmquistandDonaldL.Volz,distributedbyVernierSoftware,8565S.W.Beaverton-HillsdaleHwy.,
Portland,OR97225-2429,(503)297-5317.
EQUIPMENTNEEDED所需仪器
•ScienceWorkshop_Interface
•temperaturesensor温度传感器
•balance(tomeasuremass)天平(用于测量质量)
•beaker,250mL烧杯
•graduatedcylinder,50mL量筒
•apronandsafetygoggles围裙和防护风镜
CHEMICALSANDCONSUMABLES化学品和消耗品
•bakingsoda(NaHCO)发酵粉3
•citricacid(HCHO),1.5Molar柠檬酸3657
•hydrochloricacid(HCl),0.5Molar盐酸
•magnesiumribbon(Mg)镁带
•Styrofoamcup泡沫聚苯乙烯杯
•weighingpaper称重纸
PURPOSE目的
Thepurposeofthislaboratoryactivityistostudytheenergyreleasedduringcertaintypesof
chemicalreactions.本实验的目的是研究某些类型的化学反应过程中所释放的能量。
THEORY原理
Manychemicalreactionsgiveoffenergy.Chemicalreactionsthatreleaseenergyarecalled
exothermicreactions.Somechemicalreactionsabsorbenergyandarecalledendothermic
reactions.Youwillstudyoneexothermicandoneendothermicreactioninthisexperiment.许多
化学反应释放能量,释放能量的化学反应称做放热反应。
某些化学反应吸收能量,吸收能
量的化学反应称作吸热反应。
在这个实验中你将研究一个放热反应和一个吸热反应。
First,youwillstudythereactionbetweencitricacidsolutionandbakingsoda.Anequationfor
tc_1996,PASCOscientificC20-1
PASCOscientific2ChemistryExperimentLibrary:
06020
ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
thereactionis:
首先,你将研究柠檬酸溶液和发酵粉之间的反应。
这个反应的方程式是:
HCHO(aq)+3NaHCO(s)--->3CO(g)+3HO(l)+NaCHO(aq)36573223657
Next,youwillstudythereactionbetweenmagnesiummetalandhydrochloricacid.Anequationforthisreactionis:
接着,你将研究金属镁和盐酸之间的反应。
这个反应的方程式是:
Mg(s)+2HCl(aq)--->H(g)+MgCl(aq)22
SAFETYPROCEDURES安全规程
1.Wearanapronandsafetygoggleswhilehandlingorworkingnearchemicals.在操作化学
品或靠近化学品工作时,要穿戴围裙和防护风镜。
2.Followyourteacher’sdirectionsforthehandlinganddisposalofallchemicalsand
solutions.遵循老师的指导来操作和处理所有的化学品和溶液。
PROCEDURE步骤
Forthisactivity,thetemperaturesensormeasuresthetemperatureofdifferentsolutionsduringchemicalreactions.TheScienceWorkshopprogramrecordsanddisplaysthedata.在这个实验
中,温度传感器将测量不同溶液在化学反应过程中的温度。
ScienceWorkshop程序将记录幷
显示资料。
PARTI:
ComputerSetup计算机设置
1.将ScienceWorkshop接口连接到计算机上,打开接口,然后打开计算机。
2.将温度传感器的DIN插头连接到接口的模拟信道A。
3.打开下述标题的ScienceWorkshop文件:
1.ConnecttheScienceWorkshopinterfacetothecomputer,turnontheinterface,andturnon
thecomputer.
2.ConnecttheDINplugofthetemperaturesensortoAnalogChannelAontheinterface.3.OpentheScienceWorkshopfiletitledasshown;
Macintosh:
C20Endo-ExoReactions
Windows:
C20_ENDO.SWS
•ThedocumenthasaGraphdisplaywithaplotoftheTemperature(C)versusTime(sec).
文件带一个有一条温度(C)——时间(sec)曲线的图表。
•Note:
Forquickreference,seetheExperimentNoteswindow.Tobringadisplaytothetop,
clickonitswindoworselectthenameofthedisplayfromthelistattheendoftheDisplay
menu.ChangetheExperimentSetupwindowbyclickingonthe“Zoom”boxortheRestore
buttonintheupperrighthandcornerofthatwindow.注意:
如需快速参考,请参见实验
tc_1996,PASCOscientificC20-2
PASCOscientific3ChemistryExperimentLibrary:
06020
ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
注释窗口。
欲将一个显示图放至前台,单击其所在窗口或从显示器底部的菜单栏中选
择该显示图的名称。
单击窗口右上角的扩大框或恢复按钮来改变实验设置窗口的大
小。
4.The"SamplingOptions_"forthisexperimentareasfollows:
PeriodicSamples=Slowat1
measurementpersecondandStopConditionisTime=250seconds.
5.TheverticalaxisontheGraph(Temperature)isscaledfrom-10Celsius(C)to40C.The
horizontalaxisontheGraph(Time)isscaledfrom0to250seconds.图表的竖轴(温度)
的刻度是-10?
—40?
;图表的横轴(时间)的刻度是0-250秒。
PARTII:
SensorCalibrationandEquipmentSetup传感器校准和仪器设置
•Youdonotneedtocalibratethetemperaturesensor.Thetemperaturesensorproducesa
voltagethatisproportionaltotemperature(10mV=1.0Celsius).Thedefaultcalibrationis
110.000C=1.100Vand-10.000C=-0.100V.无需校准温度传感器。
温度传感器产生
一个与温度成比例的电压(10mV=1.0Celsius)。
缺省的校准是:
110.000C=1.100V
和10.000C=-0.100V。
1.PlaceaStyrofoamcupintothe250mLbeakerasshowninthediagram.Put30mLof1.5
Molarcitricacidintothecup.Placethetemperaturesensorintothecitricacidsolution.如
图所示把一个聚苯乙烯杯放入一个250ml烧杯中。
往杯中加入30ml1.5Mol的柠檬酸,
然后把温度传感器放入柠檬酸溶液中。
EndothermicandExothermicReactions
Styrofoam
cup
Temperature
Sensor
Beaker
2.Weighout10.0gofsolidbakingsodaonapieceofweighingpaper.用一张称重纸称取
10.0g固体发酵粉。
PARTIIIA:
DataRecording-ReactingCitricAcidandBakingSoda资料记录——柠
檬酸和发酵粉
•Getreadytorecorddata.Thetemperaturesensormustbeinthecitricacidsolutionfora
fewsecondsbeforeyoubeginrecordingdata.准备记录资料。
在你开始记录资料之前,
要让温度传感器在柠檬酸溶液中泡几秒钟。
tc_1996,PASCOscientificC20-3
PASCOscientific4ChemistryExperimentLibrary:
06020ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
1.Wheneverythingisready,clickonthe“REC”buttontobegindatarecording.一切准备好
后,单击“REC”按钮开始资料记录。
2.Afterabout20secondshaveelapsed,addthebakingsodatothecitricacidsolution.大约20
秒钟后,把发酵粉加入柠檬酸溶液中。
3.Gentlystirthesolutionwiththetemperaturesensortoensuregoodmixing.轻轻搅拌溶液
(温度传感器仍放在里面),使之完全混合。
4.Recorddatauntilaminimumtemperaturehasbeenreachedandtemperaturereadingsbegin
toincrease.记录资料,直到温度达到最小值且温度读数开始上升为止。
5.Clickonthe“STOP”buttontoenddatarecordingorletthecomputerautomaticallyendit
after250seconds.单击“停止”按钮结束资料记录,或者让计算机在250秒钟后自动结
束资料记录。
•“Run#1”willappearintheDatalistintheExperimentSetupwindow.“Run#1”将出现在
实验设置窗口中的资料列表中。
6.Disposeofthereactionproductsasdirectedbyyourteacher.Rinsethecup.遵照老师的指
导处理反应物。
冲洗杯子。
PARTIIIB:
DataRecording-ReactingMagnesiumandHydrochloricAcid资料记录—镁和盐酸反应
1.Measureout30mLofHClsolutionintotheStyrofoamcup.Placethetemperaturesensor
intotheHClsolution.量取30ml盐酸溶液放入聚苯乙烯杯中,然后把温度传感器放入
盐酸溶液中。
2.Obtaina20.0cmpieceofshinymagnesiummetalfromtheteacher.从老师那里取得一片
20.0cm的细金属镁。
3.Getreadytorecorddata.Note:
ThetemperaturesensormustbeintheHClsolutionfora
fewsecondsbeforeyoubeginrecordingdata.准备记录资料。
注意:
在你开始记录资料
之前,要让温度传感器在盐酸溶液中泡几秒钟。
4.Wheneverythingisready,clickonthe“REC”buttontobegindatarecording.一切准备好
后,单击“REC”按钮开始资料记录。
5.Afterabout20secondshaveelapsed,addthemagnesiumribbontotheacidsolution.大约
20秒钟后,把镁带加入盐酸溶液中。
6.Gentlystirthesolutionwiththetemperaturesensortoensuregoodmixing.轻轻搅拌溶液
(温度传感器仍放在里面),保证完全混合。
tc_1996,PASCOscientificC20-4
PASCOscientific5ChemistryExperimentLibrary:
06020
ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
7.Recorddatauntilamaximumtemperaturehasbeenreachedandtemperaturereadings
begintodecrease.记录资料,直到温度达到最大值且温度读数开始下降为止。
8.Clickonthe“STOP”buttontoenddatarecordingorletthecomputerautomaticallyendit
after250seconds.单击“停止”按钮结束资料记录,或者让计算机在250秒钟后自动结
束资料记录。
•“Run#2”willappearintheDatalistintheExperimentSetupwindow.“Run#2”将出现在
实验设置窗口中的资料列表中。
9.Disposeofthereactionproductsasdirectedbyyourteacher.Rinsethecup.遵照老师的指
导处理反应物。
冲洗杯子。
ANALYZINGTHEDATA分析资料
1.ClickontheTabledisplaytomakeitactive.Saveyourdatabyselecting“SaveAs_”from
theFilemenu.单击表显示使之活动。
从文件菜单中选择“保存为_”来保存你的资料。
2.TheTablehastwocolumns.BothshowRun#2.UsetheDATAmenubuttoninthefirst
columntoselect“Run#1”.资料表有两列,都显示试验2。
用第一列中的资料菜单按钮
选择“试验1”。
3.ClicktheStatisticsbuttoninthelefthandareaoftheTabledisplay.单击表左边区域的统
计按钮。
4.IntheStatisticsareathatopensatthebottomoftheTable,findtheminimumandmaximum
valuesfortemperatureforRun#1.RecordthesevaluesintheDataTable.在表的底端打开
的统计区域中,找到试验1的温度的最小值和最大值。
在资料表中记录这些值。
5.FindtheminimumandmaximumvaluesfortemperatureforRun#2.Recordthesevalues
intheDataTable.找到试验2的温度的最小值和最大值。
在资料表中记录这些值。
6.Calculatethetemperaturechangeforeachreactionbysubtractingtheinitialtemperature
fromthefinaltemperature.用最终温度值减去初始温度值,计算每次反应的温度的变
化。
DATATABLE资料表
Run#1试验Run#2试验
12
Finaltemperature(C)最终温
度
tc_1996,PASCOscientificC20-5
PASCOscientific6ChemistryExperimentLibrary:
06020ScienceWorkshopC20Endo-ExoReactions
Initialtemperature(C)初始
温度
Temperaturechange(C)温
度变化
QUESTIONS问题
1.Whichreactionhadanegative_Tvalue?
Isthereactionendothermicorexothermic?
Explain.哪个反应具有一个负的?
T值,这个反应是吸热反应还是放热反应,
2.Foreachreaction,describethreewaysyoucouldtellachemicalreactionwastakingplace.
对每个反应,描述三种你可以断定反应正在进行的方法。
3.Whichreactiontookplaceatagreaterrate?
Explainyouranswer.哪个反应进行的速率更
快,解释你的答案。
tc_1996,PASCOscientificC20-6
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- 吸热 反应 放热反应