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
学习目标
核心素养
1.理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。
2.了解吸热反应和放热反应的概念,熟知常见的吸热反应和放热反应。
1.宏观辨识与微观探析
能从宏观(反应物、生成物总能量)和微观(化学键的断裂和形成)相结合的视角分析化学反应中的能量变化。
2.变化观念
知道化学反应遵循一定的规律;认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的变化。
知识点一 放热反应和吸热反应
化石燃料燃烧会释放大量的热,除了燃烧,其他的化学反应也伴随着放热或吸热现象。
1.实验探究
实验操作
实验现象
结论
反应方程式
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,__手感到热__
③用温度计测得反应后温度__升高__
该反应
__放出__
热量
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
闻到刺激性气味,烧杯壁__发凉__,玻璃片和烧杯__粘在一起__,混合物呈糊状该反应
__吸收__
热量
Ba(OH)2·8H2O+
2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
2.概念
(1)放热反应:__释放__热量的化学反应称为放热反应;如镁条、铝片与盐酸反应,木炭、氢气、甲烷的燃烧等。
(2)吸热反应:__吸收__热量的化学反应称为吸热反应;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CO2的反应等。
[对点练习]
1.下列变化中属于吸热反应的是( )
①液态水汽化
②将胆矾加热变为白色粉末
③浓硫酸稀释
④生石灰与水反应生成熟石灰
⑤水煤气的制取反应
⑥二氧化碳与灼热的碳反应生成一氧化碳
A.①⑥ B.②③⑤
C.①④ D.②⑤⑥
解析 ①液态水汽化,即水由液态变为气态,需要吸热,是物理变化过程,不是化学反应,错误;②胆矾加热失去结晶水变成白色粉末,为吸热反应,需要吸热,正确;③浓硫酸稀释放出大量的热,是放热过程,错误;④生石灰与水反应生成熟石灰会放出大量的热,为放热反应,错误;⑤制取水煤气的反应是碳与水蒸气的反应,是吸热反应,正确;⑥二氧化碳与灼热的碳反应,是吸热反应,正确;属于吸热反应的有②⑤⑥,故选D。
答案 D
2.(2021·牡丹江高一期中)下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是( )
A.生石灰溶于水;锌粒和稀硫酸反应
B.干冰升华;金属或金属氧化物熔化
C.氨水与醋酸反应;碳和水蒸气反应生成CO和H2
D.工业煅烧石灰石;化石燃料燃烧
解析 生石灰溶于水发生的反应是放热反应;锌和稀硫酸的反应也为放热反应,A错误。干冰升华属于物理变化;金属或金属氧化物的熔化也属于物理变化,B错误。氨水与醋酸的反应为酸碱中和反应,为放热反应;碳和水蒸气反应生成CO和H2的反应为吸热反应,C正确。工业煅烧石灰石是分解反应,为吸热反应;化石燃料的燃烧为放热反应,D错误。
答案 C
[思考探究]
1.氢氧化钠固体溶于水放出大量的热,该过程是放热反应吗?
提示 不是;因为NaOH固体溶于水不是化学反应,过程中尽管放出热量,但不属于化学反应。
2.加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应?常温下进行的反应是否一定是放热反应?
提示 都不一定;化学反应是吸热还是放热,与反应条件无关,常温下进行的反应有的是吸热反应(如氢氧化钡与NH4Cl的反应);有的是放热反应(如NaOH与盐酸的反应)。
加热条件下进行的反应有的是吸热反应(如灼热碳与CO2的反应);有的是放热反应(如碳与氧气加热条件下的反应)。
[归纳提升]
1.关于吸热反应和放热反应的易错点
(1)“三个不一定”。
①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如碳和氧气的反应;
②放热反应常温下不一定容易发生;
③吸热反应也不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(2)吸热反应和放热反应都是化学变化,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。2.常见的放热反应和吸热反应
[题组集训]
1.下列属于吸热反应的是( )
解析 酸碱中和反应为放热反应,故盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应,A错误;铵盐和强碱的反应为吸热反应,故Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应吸热,B正确;金属和盐酸的反应为放热反应,故铝条和盐酸的反应为放热反应,C错误;物质的燃烧一定为放热反应,故蜡烛的燃烧放热,D错误。
答案 B
2.(2021·运城期末)某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y===2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时,看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。下列关于该反应的叙述中正确的是( )
①该反应为放热反应
②该反应为吸热反应
③生成物的总能量比反应物的总能量高
④反应物的总能量比生成物的总能量高
⑤该反应过程