内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第六章 化学反应与能量
第1课时:化学反应与热能
课程学习目标 1.通过实验探究,了解化学反应与热能的关系。能够辨析放热反应和吸热反应。
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,从化学键的角度认识和解释化学反应的热效应。
核心素养水平 1.宏观辨识与微观探析:能分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系。
2.变化观念与平衡思想:能认识到物质运动和变化是永恒的,能认识化学变化伴随着能量变化。
3.科学探究与创新意识:能根据教材中给出的有关化学反应与热能的问题设计简单的实验方案,完成操作,观察现象,对现象作出解释。
课程学习目标与核心素养水平
致老师和同学们:
①由于ppt含较多高质量素材和视频,故资源比较大。
②所用视频均内嵌在ppt中,不需要另外下载。本节共有2个视频,根据需要选择即时播放。
视频清单
①盐酸与镁条反应前后温度变化
②氢氧化钡与氯化铵反应前后温度变化
☆利用化学反应放出的能量升温
☆利用化学反应吸收能量来降温
你知道其中的奥秘吗?
新课导入
化学反应伴随着放热或者吸热现象。
实验探究
【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/L盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。
【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/L盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。
实验操作 实验现象 结论
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,
_____
③用温度计测得反应后温度_____ 该反应产生 ,
热量
温热
升高
气体
放出
实验探究
Mg+2H+=Mg2++H2↑
一、化学反应与热能
实验探究
【实验6-2】将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧杯下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。
将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧杯下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象:有刺激性气味气体产生;木片上的水结成冰,木片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉。
该反应吸收热量
【实验6-2】
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑
实验探究
一、吸热反应与放热反应
1.概念
(1)把 热量的化学反应称为放热反应。
(2)把 热量的化学反应称为吸热反应。
释放
吸收
特别提醒:
吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水,属于放热过程,不属于放热反应;NH4NO3固体溶于水,升华、蒸发属于吸热过程,不属于吸热反应。
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②C+CO2(或H2O)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
注意:吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系,有些放热反应需要加热的条件,有些吸热反应在常温下就可反生。
化学反应过程中为什么会有能量的变化?
从微观角度看,物质中的原子通过化学键相互结合的
本质:化学反应是一个
旧的化学键发生断裂,新的化学键发生形成的过程
吸收能量
放出能量
H2 + Cl2 2HCl
问题思考
断开 1 mol H—H 键需要吸收 436 kJ 的能量
从微观角度分析化学反应的能量变化的原因
例如:问 H2 + Cl2 2HCl 该反应是放热反应还是吸热反应?
断开 1 mol Cl—Cl 键需要吸收 243 kJ 的能量
形成 1 mol H—Cl 键需要放出 431 kJ 的能量
E吸收 = 436 + 243 = 679 kJ
E放出 = 431 × 2 = 862 kJ
E吸< E放
放热反应
思维启迪
结论:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
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思考:化学键的“旧断新生”为何会引起反应体系的能量变化?
二、化学键与化学反应中能量变化的关系
化学反应的实质
旧键断裂
新键形成
(一)从微观角度分析能量变化的原因(微观解释)
(二)从宏观角度分析能量变化的原因(宏观判断)