内容正文:
第一节(1) 化学反应与热能
高一化学备课组
第六章 化学反应与能量
现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。从煤、石油和天然气等提供的热能,到各种化学电池提供的电能,都是通过化学反应获得的。
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食
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文化
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科研
化学反应的两个变化:
1. 物质变化,可制取新物质
2. 能量变化,可利用反应中的能量(本节学习内容)
镁在空气中燃烧
木炭在氧气中燃烧
铁在氧气中燃烧
硫在氧气中燃烧
一、放热反应和吸热反应
教材32页
【实验6-1】镁条与盐酸反应
向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入1 mL 2 mol/L盐酸,观察现象,并测量溶液温度的变化。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
实验现象:
实验结论:
溶液温度升高
该反应放热
一、放热反应和吸热反应
教材32页
【实验6-2】氢氧化钡与氯化铵反应
将20 g Ba(OH)2·8H2O与 10 g NH4Cl晶体放入小烧杯中,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,用手触摸烧杯外壁,试着用手拿起烧杯。观察现象。
Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
实验现象:
实验结论:
产生有刺激性气味的气体;烧杯外壁变凉;木片与烧杯之间的水结冰粘在一起。
该反应吸热
一、放热反应和吸热反应
镁和盐酸反应
酸碱中和反应
一、放热反应和吸热反应
一、放热反应和吸热反应
1. 分类:
放热反应
吸热反应
释放热量的化学反应。
吸收热量的化学反应。
Q:水结冰是放热反应吗?
不是,因为该过程没发生化学反应。
Q: 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) 氧化钙与水的反应
(4) 盐酸和氢氧化钠溶液反应
放热反应
放热反应
放热反应
吸热反应
一、放热反应和吸热反应
任务:阅读教材33页正文第一段,归纳常见的放热反应和吸热反应。
2. 常见的吸热反应和放热反应
放热反应
吸热反应
CO2+C 2CO
N2+O2 2NO
C+H2O(g) CO+H2
NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
氢氧化钡晶体与氯化铵反应
C、H2、CH4燃烧
金属与水(或酸)的反应
酸碱中和反应
铝热反应
物质的缓慢氧化
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
H2 + Cl2 2HCl
大多数的化合反应
大多数的分解反应
一、放热反应和吸热反应
2. 常见的吸热反应和放热反应
Q1:需要加热或点燃的反应是否就是吸热反应?
Q2:吸热反应是否一定需要加热或点燃?
不一定,如镁条燃烧,铁和硫反应,氨的催化氧化反应都需要加热,但它们都是放热反应。
不一定,如Ba(OH)2· 8H2O和NH4Cl反应为吸热反应,常温下就能发生反应。
Q3:需要持续加热的反应一定是吸热反应?
不一定,合成氨反应需要持续加热,但该反应是放热反应。
一、放热反应和吸热反应
3. 化学反应中能量变化的微观原因
【回顾】化学反应的实质:
反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。
一、放热反应和吸热反应
3. 化学反应中能量变化的原因
【例子】氢气与氯气的化合:
点燃
H2+Cl2 2HCl
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2
2
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吸收436 kJ的能量
吸收242 kJ的能量
放出2×431 kJ的能量
(436 + 242) – 2×431= –184 kJ
计算时,规定吸热取正值,放热取负值。
资料卡:
键能(kJ/mol)
H-H 436
Cl-Cl 242
H-Cl 431
按该反应式进行 1 mol 反应的能量变化:
反应放热
键能:在标准状况下,将1mol 气态分子 AB 解离为气态原子A、B所需的能量。
微观变化
一、放热反应和吸热反应
3. 化学反应中能量变化的原因
【例子】氢气与氯气的化合:
能量
E
反应进程
H
Cl
Cl
-
H
-
H-Cl
H-Cl
断1molH-H键吸收436kJ
断1molCl-Cl键吸收242kJ
H
Cl
Cl
H
形成2mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ能量
放出能量184kJ
宏观图景
点燃
H2+Cl2 2HCl
一、放热反应和吸热反应
3. 化学反应中能量变化的原因
① 微观分析 化学变化的实质——旧的化学键断裂和新的化学键形成