内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
课程内容标准
学业质量水平
1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应。
2.了解化学反应体系能量的改变与化学键的断裂和形成有关。
3.能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。
1.能分析化学变化中能量吸收或释放的原因。(水平2)
2.能应用质量守恒定律分析物质转化对资源利用的影响。(水平2)
一、化学反应中能量变化
1.吸热反应和放热反应
(1)放热反应
化学上将释放热量的化学反应称为放热反应。例如,铝片与盐酸的反应,木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧,氢气与氯气的化合等都是放热反应。
(2)吸热反应
化学上将吸收热量的化学反应称为吸热反应。例如氢氧化钡与氯化铵的反应,盐酸与碳酸氢钠的反应,灼热的炭与二氧化碳的反应等都是吸热反应。
2.化学反应中能量变化的本质
3.多角度认识化学反应中的能量变化
角度
放热反应
吸热反应
微观
断键吸收的热量小于成键放出的热量
断键吸收的热量大于
成键放出的热量
宏观
反应物的总能量大于
生成物的总能量
反应物的总能量小于
生成物的总能量
二、人类对能源的利用
1.人类对能源利用的三个阶段
2.新能源
(1)特点
资源丰富、可以再生、对环境无污染等。
(2)人们比较关注的新能源
太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)
(1)放热反应在常温下便可进行,吸热反应需加热才能进行( × )
(2)Mg与盐酸的反应是放热反应,故Mg具有的能量高于MgCl2具有的能量( × )
(3)化学反应中伴随着能量变化,故伴随有能量变化的物质变化一定是化学变化( × )
(4)化学反应发生时,反应物的化学键断裂吸收能量,生成物的化学键形成放出能量( √ )
(5)H2与O2生成H2O的反应是放热反应,故H2O分解生成H2和O2的反应是吸热反应( √ )
2.(2019·广东学业水平测试)从减少环境污染的角度看,应大力推广的能源是( )
①氢能 ②太阳能 ③风能 ④化石燃料
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
A [氢能、太阳能、风能都是清洁能源,无污染,应大力推广;化石燃料燃烧能产生SO2、CO、固体颗粒物等污染物。]
3.(2019·江苏学业水平测试)下列反应属于吸热反应的是( )
A.木炭在氧气中的燃烧反应
B.生石灰与水的反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应
D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
D [木炭燃烧、NaOH溶液与盐酸的中和反应、CaO与水生成Ca(OH)2的反应都是放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应。]
4.(教材改编题)下列说法不正确的是( )
A.化学反应必然伴随着能量变化,能量变化必然伴随着化学反应
B.化学反应中能量变化的大小是以物质变化的多少为基础的
C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
D.各种物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同
A [能量变化不一定伴随着化学反应,如水蒸气变成液态水是物理变化,同时放出热量,A错误;化学反应中伴随着能量变化,且物质变化的多少将影响能量变化的大小,B正确;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,由于化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成,C正确;物质的组成、结构与状态不同,物质所具有的能量也不同,如等质量的水蒸气具有的能量高于液态水(或冰)具有的能量,D正确。]
学习任务一 探究吸热反应和放热反应
结合以下两个实验:①镁条与盐酸的反应,②Ba(OH)2·8H2O与 NH4Cl晶体的反应,交流讨论。
①镁条与盐酸的反应
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应
1.写出实验①中反应的离子方程式。从该实验中可观察到哪些现象?据此得出什么结论?
提示 Mg+2H+===Mg2++H2↑。可观察到镁条逐渐溶解,表面产生大量气泡,温度计示数升高。镁与盐酸反应产生气体,并放出热量。
2.写出实验②中反应的化学方程式。从该实验中可观察到哪些现象?据此得出什么结论?
提示 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O。可观察到有刺激性气味的气体产生,杯壁下部发凉,烧杯底部与木片粘到一起。Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应产生NH3,并吸收热量。
3.通过上述实验,你认为什么是吸热反应?什么是放热反应?
提示 化学上把释放热量的化学反应称为放热反应,把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
1.常见的放热反应
2.常见的吸热反应
1.(2020·辽宁高级中学高一检测)下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( )
①过氧化钠与水反应 ②氨水与稀硫酸