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1、苯甲酸助燃氧弹量热法 测定萘和蔗糖的燃烧热指导老师：刘文萍 组员：郑文杰 向华 刘秋红1目的要求 一、明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与 恒容燃烧热的差别及相互关系。 二、了解热量计中主要部件的原理和作用， 掌握氧弹热量计的实验技术。 三、用氧弹热量计测定苯甲酸和萘以及蔗糖 的燃烧热。 四、学会雷诺图解法校正温度。 五、学习用苯甲酸作助燃剂测定萘和蔗糖的 引燃方法。实验原理 1、燃烧热1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。 在恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Qp(= H )； 在恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Qv(= U )。 H=U+(pV)QP=QV+nRTn为反应前后生成
2、物和反应物中气体的物质的量之差。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体 处理，则有下列关系式：2、氧弹热量计氧弹量热法是一种准确测定物质燃烧热或物质发 热量的标准方法。在现行物理化学教材及国家标准 方法中，氧弹量热法测定样品的燃烧热或发热量均 采用金属点火丝直接引燃方式。该引燃方式对燃点 较低( 燃点小于600) 或易点燃的样品点火易成功， 并且操作简便。但对于燃点较高或难点燃的样品， 则需预先对样品进行一系列的处理方可点火成功， 并使之充分燃烧，这不仅增加了仪器的成本，而且 操作步骤繁琐、费时。我们通过实验探索，将适量 的苯甲酸作助燃剂，直接测定高燃点物质蔗糖和难 点燃物质萘的燃烧热
3、，点火易成功且燃烧完全，并 且对样品测定结果无影响。氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品 完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介 质和热量计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧 前后温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热 。其关系式如下：m样Qv+m点火丝Q点火丝=(m水C水+C计)T式中，m样为样品的质量；Qv为样品的恒容燃烧热； m点火丝和Q点火丝是引燃用铁丝的质量和单位质量燃 烧热，m水和 C水是以水作为测量介质时水的质量和 比热容；C计称为热量计的水当量，即除水之外，热 量计升高1所需的热量；T为样品燃烧前后水温 的变化值。3、雷诺温度校正图仪器和试剂仪器和试剂氧弹热量计（配
4、电脑）氧弹热量计（配电脑） 1 1套套 天平天平 1 1台台 氧气钢瓶氧气钢瓶 1 1只只 氧气减压阀氧气减压阀 1 1只只 压片机压片机 1 1台台 引燃专用铁丝引燃专用铁丝 苯甲酸（分析纯）苯甲酸（分析纯） 蔗糖（分析纯）蔗糖（分析纯） 剪刀剪刀 1 1 把把 分析天平分析天平 1 1台台试验步骤 一、测定热量计的水当量 1、样品（苯甲酸）制作 压片 称重 穿点火丝 装氧弹 2、充氧气 3、测量二、萘的燃烧热测量 将萘在研钵中研磨成粉末状，用天平称取约0.3g于压片 机中压片，精确称重，放入氧弹的金属小皿中。再称取0.3g的苯甲酸于压片机中压片，精确称重，叠放于样品上， 连接好已称重的点火
5、丝。三、蔗糖的燃烧热测量 按二的步骤测量蔗糖的燃烧热（蔗糖约0.7g，苯甲酸约0.3g）。 实验注意事项1、注意压片的紧实程度，太紧不易燃烧；太松则充氧 时容易脱落。 2、将点火丝丝的两端缠绕缠绕 在两电电极的下端时时，点火丝丝 不应应与燃烧烧皿相接触，也不应应交叉，防止短路。3、氧弹充氧的操作过程中，人应站在侧面，以免意外 情况下弹盖或阀门向上冲出，发生危险。4、每次燃烧结束后，一定要擦干氧弹内部的水，否则 会影响实验结果。整个实验做完后，不仅要擦干氧弹 内部的水，氧弹外部也要擦干，以防生锈。思考题 1、在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？ 这些热交换对实验结果有何影
6、响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量 计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃 烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2.、固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差 较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来 样品的最大用量。 3.、试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不 足会造成燃不尽。 4、试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?实验成功的关键因素 是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结 果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷 诺温度校正。
