内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一课时 化学反应与热能
第一节 化学反应与能量变化
必修第二册
火的历史,远比人类的历史要长得多。据考古学家发现:云南的元谋人约在170万年前就开始用火了,人类开始利用燃烧产生的热量进行了第一次烧烤。
燃烧是一个化学变化,那么,化学反应中能量是怎样变化的?
新课导入
2
两条基本的自然定律
质量守恒定律
能量守恒定律
在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中,不论发生何种变化或过程,其总质量保持不变。
在一个封闭系统中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
一.化学反应与热能
【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。
知识梳理
【实验现象】
用温度计测得反应后温度升高
看到有气泡产生
【实验结论】
该反应产生________,__________热量
气体
放出
定量实验
知识梳理
【实验6-2】将20gBa(OH)2.8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体仪器放入烧杯中,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,用手触摸烧杯壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象。
知识梳理
【实验现象】
【实验结论】
该反应产生NH3和H2O,吸收热量
烧杯内的反应物呈糊状
有刺激性气味气体产生
触摸杯壁有冰凉的感觉
烧杯与木片间的水凝结成冰
定性实验
知识梳理
化学反应中总会伴随着能量变化,通常主要表现为热能的变化,有的放出热量,有的吸收热量。
【归纳总结】
除转化为热能外,还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。
机械能
光能
声能
电能
知识梳理
氢氧化钡与氯化铵
吸热反应
化学反应与热能
释放热量
盐酸与镁
放热反应
吸收热量
知识梳理
一、吸热反应与放热反应
1.概念①释放热量的化学反应称为放热反应。
②吸收热量的化学反应称为吸热反应。
【思考】浓硫酸稀释过程中释放热量,该变化是否为放热反应?
KNO3(s)等溶于水吸收热量,该变化是否为吸热反应?
均不是,吸热反应和放热反应均属于化学反应
浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热(放热过程);
铵盐溶于水都吸热[NH4NO3(s)、NH4Cl(s)、KNO3(s)]等溶于水要吸热(吸热过程)。
【归纳总结】阅读教材P33总结我们常见的化学反应哪些是放热反应?哪些是吸热反应?
放热反应 吸热反应
①活泼金属跟水或酸的反应
②所有燃烧反应
③大多数化合反应
①铵盐与碱的反应
②NaHCO3与盐酸的反应
③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应
④酸碱中和反应
⑤物质的缓慢氧化
⑥铝热反应
④大多数分解反应
二、常见的放热反应和吸热反应
不一定,
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,如:
有些吸热反应在常温下就可发生,如:
【思考】需要加热的反应是否一定是吸热反应?吸热反应是否一定需要加热?
燃烧反应、铝热反应
铵盐与碱的反应、NaHCO3与盐酸的反应
应用体验
1.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与CO2的反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
√
步步高P42
2.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶中,立即塞紧带U形管的塞子,已知U形管内预先装有少量水(为便于观察,预先将水染成红色),如图所示,结果U形管左边液面升高,则加入的物质可能是
A.NaOH固体
B.浓H2SO4
C.NH4NO3晶体
D.Na2O2固体
√
步步高P42
【回顾】化学反应发生的本质是什么?
旧化学键的断裂和新化学键形成的过程
吸收能量
释放能量
H
Cl
Cl
H
化学键断裂
化学键断裂
化学键形成
化学键形成
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
+
+
吸收能量
释放能量
H
H
Cl
Cl
H
Cl
H
Cl
【微观探析】
化学键的断裂过程要吸收能量,化学键的形成过程要释放能量,如果我们知道吸收和放出能量的具体数据,就可以进一步判断。
阅读教材P33,判断上述反应是吸热反应还是放热反应?
1 mol H2
共价键断裂
吸收436 kJ能量
2 mol H
1 mol Cl2
共价键断裂
吸收243 kJ能量
2 mol Cl
共价键形成
释放862 kJ能量
2 mol HCl
吸收的总能量:679 kJ
释放的总能量:862