安徽农业信息化水平测度指标，水平，方法，数据

在测定中和热的实验中，测得数据后是如何计算得出中和热的值的？~

Q=mcΔt�
Q:中和反应放出的热量。
m：反应混合液的质量。
c：反应混合液的比热容。
Δt：反应前后溶液温度的差值。


即Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）•c•（t2－t1）



















实验二 中和热的测定
●实验目的
1.测定强酸、强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。
2.培养学生设计实验的能力。
3.提高学生的思维能力和分析问题的能力。
4.培养学生严谨求实的科学作风。
●教学重点
1.中和热的测定原理和方法。
2.培养学生分析问题的能力。
●教学方法
启发、引导、讨论、实践等。
●教学用具
投影仪
●实验用品
大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液
●教学过程
〔引言〕上节课我们刚刚认识了中和热，本节课我们就来亲自测一下强酸强碱反应的中和热。
〔板书〕 实验二 中和热的测定
●实验目的
测定强酸、强碱反应的中和热。
〔设问〕我们利用什么原理来测定酸、碱反应的中和热呢？
〔板书〕实验原理
〔问〕中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区别和联系？
〔学生回答〕不同！它们都是指化学反应放出的能量，但中和热仅指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol水时的反应热。任何一个化学反应发生所放出的热量都叫反应热，但却不一定是中和热。
〔师〕回答得很好！
本节课，我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。
〔学生讨论后回答〕
〔教师板书〕
Q=mcΔt� ①
Q:中和反应放出的热量。
m：反应混合液的质量。
c：反应混合液的比热容。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
〔问〕我们如何得到上述数据呢？
〔生〕m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。
〔问〕酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？
〔生〕量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。
〔师〕如此说来，上述计算Q的式子可表示为
〔板书〕Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）•c•（t2－t1）� ②
〔讲解〕本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度分别为
0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g•℃)
〔板书〕V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L。
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c=4.18 J/（g•℃）
〔师〕请大家把以上数据代入式②,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。
〔学生得出结果后回答〕
〔教师板书〕Q=0.418（t2－t1）kJ ③
思考：③式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？
答案：③式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其ΔH为“－”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故③式表示的也不是中和热。
〔设问〕该反应的中和热应怎样表示呢？
请大家表示出来。
〔请一位同学上黑板写出〕
〔学生板书〕ΔH= kJ/mol
〔过渡〕下面，我们便根据以上原理，利用实验台上已有的仪器和药品设计出测定酸、碱反应中和热的实验步骤。
〔板书〕实验步骤
〔师〕请大家四人一组，设计出一个完整的实验步骤来。
〔学生设计，教师巡视，并找出具有代表性的设计投影展示〕
〔投影〕
1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。

中和热的测定
2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

说明：学生进行设计时，容易忽略划线部分的细节，对此，教师要予以讲明或投影出以下思考题让学生回答。
〔投影思考题〕
1.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？
2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？
3.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
4.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
答案：1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。
2.因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。
3.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
4.为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。
〔请学生按以上操作步骤及注意事项进行实验，教师巡视指导〕
〔学生实验完毕后，请学生根据实验数据计算各自所测得的中和热，并与其他同学交流实验结果〕
〔议一议〕你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。
〔板书〕误差分析。
〔学生分析后进行回答交流〕
可能的原因有：
1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差）。
2.温度计的读数有误。
3.实验过程中有液体洒在外面。
4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
〔总结〕以上产生误差的原因，也是大家提高中和热测定的准确性而需注意的问题。
请大家根据已有知识，讨论下列问题：
〔投影〕1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？
2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？
〔学生讨论，并回答讨论结果〕
答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。
2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。
〔投影练习〕50 mL 0.50 mol•L－1盐酸与50 mL 0.55 mol•L－1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）。
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol•L－1盐酸跟50 mL 0.55 mol•L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相等”“不相等”），简述理由： 。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0.50 mol•L－1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）
分析：要掌握实验操作要点。
解答：（1）环形玻璃搅拌棒
（2）减少实验过程中的热量损失
（3）偏小
（4）不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关
（5）偏小 偏小
〔小结〕本节课我们重点学习了中和热的测定原理及方法。
〔布置作业〕
完成本次实验的实验报告。
〔板书设计〕
实验二 中和热的测定
实验目的
测定强酸、强碱反应的中和热。
实验原理：
Q=mcΔt ①
Q:中和反应放出的热量。
m:反应混合液的质量。
c：反应混合液的比热容。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）•c•（t2－t1） ②
V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c=4.18 J/（g•℃）
Q=0.418（t2－t1）kJ ③
ΔH=－ kJ/mol
实验步骤
误差分析
●教学说明
本实验的实验操作并不复杂，难就难在学生对中和热测定原理的理解上，学生只有理解了“为什么要这样做”的原理，才能对中和热这个概念有较深的认识，同时在进行操作时能做到胸有成竹。为此，本节课的教学重点放在了引导学生理解测定中和热的原理和对实验过程及结论的分析上。并把一些在实际运用过程中易出现的错误（如中和热与反应热的关系、中和热与反应物用量的关系等）让学生分析、思考和讨论。这样做一来可使学生对所学知识得以巩固并提高认识，二来可提高学生分析问题和解决问题的能力。

计算离散系数可以比较准确的衡量，即一组数据的标准差与其相应的均值之比，是测度数据离散程度的相对指标，其作用主要是用于比较不同组别数据的离散程度。 ..

（一）农业信息资源开发利用指标分析

农业信息资源建设是农业信息化的核心内容，随着信息资源开发利用的重要性逐渐被人们所认识，我国农业信息资源开发利用工作进展较快，2004年数据较2000年增长了4倍之多。见图2。

从图3中我们可以看到，我国市县级农业信息网站发展迅速，这标志着我国农业信息网络建设已初具规模。农业部已建立了具有较强支持服务能力的网络中心，纵向连接农业部与各省（区、市）农业行政主管部门的政务外网已建成开通，初步建立了以中国农业信息网为核心、集20多个专业网为一体的国家农业门户网站。各省（区、市）农业行政主管部门均建立了局域网和农业信息网站。到2004年底，已有81%的地级和38%的县级农业部门建立了局域网，有83%的地级和45%的县级农业部门建立了农业信息网站，75.9%的县建立了信息服务平台，实现了与农业部信息中心互联互通。全国乡镇信息服务站中，有计算机并可以上网的约占80%，逐步形成了以省农业信息网为核心的网站群。

5年间，农业科技图书出版呈波浪形趋势，2001、2002两年出版呈下降态势，2003年后下降趋势明显，见图4。同时，还存在着农村图书发行网点骤减，出版发行物农村市场份额下降的情况，服务“三农”效果较差。出现这种情况，一方面是由于图书价格上涨较快与农民相对有限的购买能力之间产生矛盾，另一方面也受到出版发行单位在农业科技图书出版上力度不够，选题开发工作不力，缺乏适销对路产品的影响。对此，我们要加以注意。

（二）农业信息基础设施指标分析

5年间农业信息基础设施建设持续较快发展。特别是农户电话、电视、电脑等信息终端设备拥有量不断增长，为在全国推广实施电话、电视、电脑“三电合一”的农业信息入户项目，建设农村信息综合服务平台，解决农业信息服务的“最后一公里”问题奠定了良好的基础。见图5。

图6显示，我国的农村通讯网络基础设施建设取得初步成效，农村基础通信网覆盖能力大大提高。据统计，1990年全国农活用户只有146万户，至2004达到10,159.5万户，增加了近70倍，全国通电话的行政村总数也达到62.8万个，为农业信息化奠定了坚实的基础。

5年间，农民电视机拥有率再创新高，见图7，农村电视覆盖率不断提高，大多数乡镇开通了有线电视或建立了电视差转台，传统的广播电视网络基本覆盖行政村。

通过图8可以发现，尽管5年间农村电脑拥有量不断上升，但实际比例仍然很低，特别是与同期城镇居民相关数据相比差距巨大。有数据显示，2005年城市居民每百人互联网用户数和百家家庭计算机拥有量分别是农村居民的6.5倍和20倍，城乡数字鸿沟呈扩大趋势。

需要指出的是，我国农村通讯网络基础设施建设方面的城乡差距还是很大的。到2003年底，城镇居民每百户拥有家庭电话95.41部，移动电话90.07部，彩色电视机130.5台，而同期农村居民上述设备拥有量仅分别为城镇居民的51.4%、26.3%和52%。互联网用户中农林牧渔业用户仅占1.9%。2004年底比2003年底，城市固定电话用户增长3975万户，增长率23%，而同期农村固定电话用户增长了995万户，增长率不到11%。一些乡镇村仍然没有连通信息或通信网络。2003年底至2004年底全国互联网总用户数增加了1450万，增长率为15.4%，而农林牧渔行业仅增加了11万，增长率为9.9%，远低于总增长率。

通讯基础设施地区不平衡问题更为突出。到2003年底，西部12个省区农村居民每百户拥有家庭电话28.14部，移动电话13.55部，彩色电视机55.76台，分别是全国农村居民上述设备拥有量的57.4%、57.2%和82.2%。
（三）农业信息技术应用指标分析

在农村普及和应用信息技术，是发展现代农业的重要途径，也是建设社会主义新农村的必然要求和历史选择。从图9中可以看到，尽管农业信息技术在我国的应用还处于起步阶段，但由于国家在农业信息技术应用方面措施得力，使得该项指标增长迅速。

作为广大农村群众获取信息资料重要渠道的邮件、报刊等传统信息传播技术在农村应用较广，全国已通邮的行政村比例已经较高，见10，农村基础通信网覆盖能力大大提高。不过还是有一些地处偏僻，交通不便的农村地区没有被覆盖到。

通过图11我们可以看到，5年间农林牧渔业上网人数剧增。这表明，随着现代化信息技术和网络技术在我国的飞速发展，现代化信息网络技术在农业上的应用有一定程度的发展。同时，我们还要注意，尽管农林牧渔业上网绝对人数有所增加，但在全国上网人数中所占比例仍然很小。5年中，即使是比例最高的2001年，也仅占全部上网人数的1.5%左右。这种局面，主要是由于广大农民信息素质较低，信息消费能力不足，农村网络基础设施覆盖率低，再加上网络信息资源本身的质量差、精度低导致的。对此，我们建议国家采取积极措施努力缩小差距，避免城乡“信息鸿沟”进一步扩大。

从图12中我们可以看到，我国乡镇农业信息管理和服务机构数量增长迅速。有数据显示，目前全国所有省级农业行政主管部门均设立了农业信息工作的职能机构和农业信息中心，97%的地（市）、80%左右的县级农业部门设置了农业信息管理和服务机构，56%的乡镇依托农技推广组织建立了信息服务站。各级机构配备了专、兼职信息工作人员近4万人，发展了包括从事农业信息技术和服务的企业、中介组织、农民经纪人、农村种养大户在内的近17万人的农村信息员队伍，农村信息服务体系初步确立。
（四）信息化人才要素的分析

人力资源是最具有创造性的因素，拥有一批数量充足、结构合理、素质优异的农业化信息人才队伍是我国农业信息化发展的基础。5年来，我国的农业信息化人才指数不断攀升且增长迅速，见图13，表示我国的农业信息人才建设工作取得了较大进展。尤其是农业信息员的数量增长最为迅速，见图14。这也说明我们国家强调的，依托高等院校和培训机构，采用学校教育、继续教育、社会教育等多种方式和途径，培养农业信息化高级实用人才和农业信息技术应用专业人才，建立农业信息化专家咨询队伍的指导思想是正确的，要继续坚持。同时，我们也看到专业的农业信息技术人才特别是高层次人才数量严重不足，而且增长缓慢，见图15。

（五）信息化外部环境要素的分析

总的来看，我国农业信息化发展外部环境指数呈不断上升趋势，特别是2002年以后发展较快，这说明我国农业信息化建设的外部环境正不断得以优化。但是，这一指标的增长速度明显落后于“国家农业信息化水平指数”指标，也表明国家财政对农业信息化建设的支持力度还不尽如人意。见图16。

通过统计数字我们发现，农村信息指数这一指标增长相对缓慢，甚至有所起伏。出现这种情况，主要是由于农业生产的天然弱势，再加上近年来我国人地比例失调，农村人口过剩和我们长期以来实行高速发展经济、高速发展工业等城市产业而忽视农业的经济政策导致农民收入增长缓慢。以2002年为例，2002年农村居民家庭人均纯收入为2476元，城镇居民家庭人均可支配收入为7703元，前者仅相当于后者的32%；2002年与2001年相比较，农村居民家庭人均纯收入增长4.8%，而同期城镇居民家庭人均可支配收入增长13.4%，前者仅相当于后者的35.8%。可见，在城市奔小康呈现大好局面的同时，与之相对的却是农民的收入水平低、提高速度慢。收入不足导致农民消费结构中维持日常生活基本项目所占比重偏大。另外，农民消费观念落后，对信息的市场意识较差，不习惯为信息服务付费也对这一指标有一定的影响。见图17。

国家对农业信息化投入比较稳定且有所增长，见图18、图19，但增长趋势并不明显，有的年份尽管投资的绝对值有所增长，但所占的比例反而下降。1994-2004年间，中央财政支农支出占GDP的比重平均为11.6%，而同期农业增加值占GDP的比重为17.6%。另外，有限的资金在实际使用中还存在政府主导作用发挥不足，各部门、项目互争资金等情况，造成重复浪费和资金使用结构不合理，特别是农业信息化建设资金投入比例偏少，限制了农业信息化建设的进一步发展。

农民作为农业信息化的重要主体，关系着农业信息化的建设与发展的方方面面。数据显示，5年间我国广大农村文化教育事业不断发展，农民素质有所提高，受高中专教育人数占总人数比例不断增大。这对于推动信息技术在农业中的应用，促进农业信息化进程起了重要作用。但总的来说，农村整体文化素质与城镇相比还较低。目前我国近4.9亿农村劳动力中，相对偏低的农民素质，一方面限制了他们对信息中蕴涵的盈利机会的识别和把握，另一方面也增加了他们获取和利用信息的经济成本和代价。见图20。

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