内容正文:
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
学习目标
课程标准
学业评价
1.认识放热反应与吸热反应。
2.理解化学反应中能量变化的原因。
1.能正确判断常见反应是吸热反应或放热反应。
2.能从本质上认识化学反应中存在能量变化的原因。
3.能知道化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
素养解读:(教师备用)
1.宏观辨识与微观探析:从微观化学键角度和宏观反应物、生成物总能量的角度分析化学反应中存在能量变化的原因,培养学生宏观辨识与微观探析素养。
2.证据推理与模型认知:通过数据计算或图像判断某化学反应是放热反应还是吸热反应,培养学生证据推理和模型认知能力。
3.科学探究与创新意识:通过实验体会化学反应中存在能量变化,培养学生的科学探究意识与创新意识。
知识点一 放热反应与吸热反应
1.概念
(1)放热反应:放出热的反应。如氢气与氧气反应生成水。
(2)吸热反应:吸收热的反应。如水分解生成氢气和氧气。
2.化学能与热能转化的实验探究
(1)镁与盐酸反应。
实验操作
实验现象
实验结论
产生大量气泡,温度计指示温度升高
镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+
Mg2++
H2↑,该反应放出热量
(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应。
实验操作
实验现象
实验结论
a.有刺激性气味气体产生
b.用手摸烧杯底部有冰凉感觉
c.用手拿起烧杯,玻璃片粘到烧杯的底部
d.烧杯内反应物成糊状
化学方程式为
Ba(OH)2·
8H2O+
2NH4ClBaCl2+
2NH3↑+
10H2O,该反应吸收热量
由上述实验可知,化学反应都伴随着能量变化,有的放出能量,有的吸收能量。
1.常见的放热反应和吸热反应
(1)常见放热反应。
①绝大多数化合反应,如CaO+H2OCa(OH)2。
②所有的燃烧反应,如CH4+2O2CO2+2H2O。
③酸碱中和反应,如NaOH+HClNaCl+H2O。
④活泼金属与酸或水的反应,如2Na+2H2O2NaOH+H2↑。
(2)常见吸热反应。
①绝大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑。
②铵盐与碱的反应,如2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)BaCl2+2NH3↑+10H2O。
③以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应,如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
2.判断吸热反应与放热反应需注意的问题
(1)放热反应不一定不需要加热,如木炭燃烧反应,为了达到着火点需要先加热。
(2)吸热反应也不一定需要加热,如铵盐与碱的反应是吸热反应,不需要加热即能进行。
(3)有些化合反应不一定是放热反应,如C+CO22CO是吸热反应;有些分解反应不一定是吸热反应,如2H2O22H2O+O2↑是放热反应。
(4)吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系。
1.下列变化过程,属于放热反应的是( B )
①碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气 ②酸碱中和反应 ③固体NaOH溶于水 ④H2在Cl2中燃烧 ⑤碳酸钙高温分解
A.②④⑤ B.②④ C.②③⑤ D.①③⑤
解析:①碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的反应属于吸热反应;②酸碱中和反应是放热反应;③固体NaOH溶于水放热,属于物理变化,不是放热反应;④H2在Cl2中燃烧是放热反应;⑤碳酸钙高温分解反应属于吸热反应,B正确。
2.(Ⅰ)将铁粉与硫粉均匀混合放入平放的硬质试管中,将玻璃棒在酒精灯上灼烧至红热,迅速用玻璃棒点触铁粉与硫粉的混合物,混合物剧烈燃烧,呈红热状态;移开玻璃棒,混合物继续燃烧至反应完全。(Ⅱ)加热碳酸氢钠,并将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,加热时产生大量气体,澄清石灰水变浑浊;停止加热,不产生气体;继续加热,又产生气体,反复多次直至碳酸氢钠完全反应。
下列对反应(Ⅰ):Fe+SFeS和反应(Ⅱ):2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O的判断正确的是( A )
A.反应(Ⅰ)是放热反应;反应(Ⅱ)是吸热反应
B.反应(Ⅰ)是吸热反应;反应(Ⅱ)是放热反应
C.反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)都是放热反应
D.反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)都是吸热反应
解析:反应(Ⅰ)引燃后,不再加热,反应靠自身放出的能量可以继续进行,说明该反应是放热反应;反应(Ⅱ)停止加热,反应停止,继续加热,又产生气体,说明该反应必须靠外界提供能量才能继续进行,即该反应是吸热反应。
知识点二 热化学方程式
1.概念:定量地表示化学反应中放出或吸收的热的化学方程式。
2.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
3.示例:
(1)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
ΔH=178.2 kJ· mol-1
表示:1 mol