内容正文:
第2节 化学反应与能量转化
第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式
课程标准解读
1.了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。
2.知道常见的放热反应和吸热反应。
3.了解化学反应中能量变化的实质。
知识点一 化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
(1)木炭在空气中燃烧,化学能要转化成热能和光能。
(2)电解水时电能转化为化学能,化学能也可以转化成电能。
2.活动探究——感受化学反应中的能量变化
(1)实验探究
实验操作
实验现象
结论
固体粉末逐渐溶解,有气泡产生,溶液温度升高
金属与酸反应时释放热量
固体粉末逐渐溶解,有气泡产生,溶液温度升高
NaHCO3与稀盐酸反应时释放热量
有气泡产生,溶液的温度降低
柠檬酸与碳酸氢钠反应时吸收热量
(2)结论:化学反应都会伴随能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量。
(3)放热反应和吸热反应
①吸热反应:吸收热量的化学反应。
②放热反应:放出热量的化学反应。
[判断正误](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)硝酸铵固体溶于水,溶液的温度上升,该变化为吸热反应。(×)
(2)氢气燃烧、浓硫酸溶于水,都放出热量,这些变化都为放热反应。(×)
(3)化学反应既有物质变化,又有能量变化。(√)
(4)镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能。(×)
(5)吸热反应需要加热才能进行,放热反应都不需要加热就可以进行。(×)
(6)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式。(√)
明朝诗人于谦留有《石灰吟》:
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。
这是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻,表达自己为国尽忠,不怕牺牲的意愿和坚守高洁的决心。
学生用书第52页
问题1 《石灰吟》这首古诗描述了几个化学反应?分别是什么?
提示: 3个化学反应,它们分别是①CaCO3CaO+CO2↑;
②CaO+H2O===Ca(OH)2;
③Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
问题2 通过古诗的描述,制取石灰的反应是放热反应还是吸热反应?石灰遇水的反应呢?
提示: 碳酸钙变为氧化钙的反应为吸热反应;氧化钙变为氢氧化钙的反应为放热反应。
放热反应和吸热反应的比较
类型
比较
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
常见类型
(1)大多数化合反应;
(2)酸碱中和反应;
(3)燃烧反应,如木炭、CH4、H2、CO等在空气中的燃烧,H2在Cl2中的燃烧等;
(4)金属与酸的反应;
(5)铝热反应
(1)大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑等;
(2)碳酸氢钠和柠檬酸的反应;
(3)C与水蒸气反应、C与CO2反应等;
(4)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
1.下列过程需要吸热的是( )
A.O+O―→O2
B.HCl―→H+Cl
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D.浓硫酸稀释
B [化学键的断裂是吸热过程,化学键的形成是放热过程,故O+O―→O2放热,HCl―→H+Cl需要吸热,CaO溶于水、浓硫酸稀释均为放热过程,故B正确。]
2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A.铁片与稀硫酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
C.灼热的焦炭与水蒸气的反应
D.镁条在氯气中燃烧
C [A项中铁片与稀硫酸的反应和D项中镁条在氯气中燃烧都是放热反应;B项中Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是复分解反应,是非氧化还原反应;C项中灼热的焦炭与水蒸气的反应是吸热的氧化还原反应。]
3.下列反应是放热反应的是( )
A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
B.C+CO22CO
C.CaCO3CaO+CO2↑
D.C+H2O(g)CO+H2
A [铝热反应属于放热反应,故A选项正确;碳与二氧化碳反应生成一氧化碳、碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳、碳和水蒸气反应都属于吸热反应,故B、C、D选项错误。]
知识点二 化学反应中能量变化的实质
1.从化学键角度分析
1 mol H2和 mol O2反应生成1 mol H2O
断键吸收的能量
436 kJ+249 kJ=685 kJ
成键释放的能量
930 kJ
总反应
放出能量:245_kJ
结论
ΔE=反应物的键能之和-生成物的键能之和
从化学键的变化角度对吸热反应和放热反应进