内容正文:
第5章 金属及其化合物
5.3.1 吸热反应和放热反应
沪科版(2020)高中化学必修第二册
主讲人:小K君(视频若无法播放,请用wps最新版打开)
你在生活中见过化学反应中伴随着的能量转化吗?举例说明。
思考:
学习引导
古法高温煅烧石灰石制得生石灰
液化气燃烧
钻木取火
航天工业
“打铁花”艺术表演
从古人的钻木取火、古法高温煅烧石灰石制生石灰、燃烧液化气做饭到用氧炔焰切割或焊接金属,再到“打铁花”艺术表演,再到高科技的航天工业,人类对“火”的使用实质上是利用燃烧反应放出的光和热。
我们身边的化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然发生能量的变化。反应中化学能可以转化为热能、光能、电能等,热能、光能、电能等也可以转化为化学能,如制水煤气、植物的光合作用、水的电解等。
研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地为生产和生活服务。
新课导入
一、学习目标
1.知道吸热反应与放热反应
2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关
3.知道反应物和生成物的总能量与化学反应中能量变化的关系
知识点一:铝热反应
实验探究1
思考:
铝热反应在生活中的应用
1.基本原理
(1)基本原理:
铝是较活泼的金属,具有强还原性,其氧化物稳定。铝是较活泼的金属,在一定条件下能与某些金属氧化物反应,将其中的金属置换出来,该反应放出大量的热,可使被置换出来的金属熔融成液态。
(2)铝热反应:
①铝热剂:铝粉与金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
②铝热反应:铝热剂在高温条件下的反应。
③铝热法:铝热剂发生铝热反应制备金属的方法。
④铝热反应的应用:
A.焊接铁轨(这种焊接方法简易、快速,适合于野外作业)
2Al+Fe2O3高温(=====)Al2O3+2Fe;
B.冶炼难熔金属(如V、Cr、Mn、Fe等,
如Cr2O3+2Al高温(=====)2Cr+Al2O3)。
实验总结
例题精讲
能用铝作原料来冶炼难熔的金属是因为( )
A.铝的密度小,熔点较低
B.铝在空气中燃烧放出大量的热
C.铝在金属活动性顺序表中排在较前面
D.铝具有还原性,发生铝热反应时放出大量热
【答案】D
【解析】“用铝作原料来冶炼难熔的金属”就是铝热反应,利用的是铝的还原性,在铝热反应中放热较多而使所得金属熔化,便于所得金属从产物中分离出来。答案为D。
实验现象 实验结论
铝条逐渐溶解,产生大量气泡,温度升高。
该反应是放热反应
铝与盐酸反应
【实验2-1】
化学方程式:
2Al+ 6HCl== 2AlCl3+ 3H2↑
活泼金属与酸的反应都是放热反应。
知识点二:放热反应与吸热反应
【实验2-2】
Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【想一想】
(1)为什么要将Ba(OH)2·8H2O晶体研细?
(2)为什么要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物?
以便与NH4Cl晶体充分接触,发生化学反应。
由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快反应。
实验现象 实验结论
①有刺激性气味的气体产生;
②反应混合物逐渐成糊状;
③玻璃片上的水结成冰,与烧杯粘在一起;
④烧杯壁冰凉。
该反应是吸热反应
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
化学方程式:
【实验2-3】盐酸与氢氧化钠的反应
盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/℃ 中和反应后温度/℃
【结论】
盐酸与NaOH溶液的反应是放热反应
反应后
温度升高
室温
室温
酸与碱的中和反应都是放热反应。
中和热:强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量。
如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热,你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题?你准备如何设计并进行实验?请与同学讨论、交流。
要精确地测定反应中的能量变化,
一是要注重“量的问题”,
二是要最大限度地减小实验误差。
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第二级
第三级
第四级
第五级
1.常见的放热反应
2.常见的吸热反应
吸热
反应
所有燃烧反应
酸碱中和反应
活泼金属与酸或水的反应
大部分化合反应
铝热反应
放热反应
铵盐与碱反应
大多数分解反应
H2+CuO==Cu+H2O
C+CO2 == 2CO C + H2O (g) ==CO+ H2
高温
高温
知识小结
(氢氧化钡晶体与氯化铵晶体)
3
判断下列反应是放热反应还是吸热反应:
1.镁条的燃烧。
2.高温煅烧石灰石
3.氧化钙与水的反