内容正文:
第1课时 化学反应与热能
素养要求
1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应。
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。
3.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。
知识基础·自学·尝试
核心素养·合作·探究
知识基础·自学·尝试
一、吸热反应和放热反应
1.实验探究
(1)镁条和稀盐酸的反应
(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应
实验现象 有______产生;用温度计测量,水银柱___________
离子反应 _______________________________________________
实验结论 活泼金属与酸反应是______反应
实验现象 闻到______气味,烧杯壁______;木片和烧杯____________,
混合物呈______
化学反应 ____________________________________________________________
实验结论 该反应是______反应
气泡
上升
Mg+2H+===Mg2++H2↑
放热
刺激性
发凉
黏结在一起
糊状
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
吸热
2.放热反应和吸热反应
(1)放热反应:________的化学反应,
如_______________________________________________________等。
(2)吸热反应:________的化学反应,
如_______________________________________________________等。
释放热量
镁条、铝片与盐酸的反应,木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧,氢气与氯气的化合反应
吸收热量
氢氧化钡与氯化铵的反应,盐酸与碳酸氢钠的反应,灼热的炭与二氧化碳的反应
【学而思】
1.做实验时,不管是吸热反应还是放热反应可能用到酒精灯加热,怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应?放热反应加热的目的是什么?
提示:持续用酒精灯加热,撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应;开始用酒精灯加热,反应开始后,撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应。
2.适合外出旅游时使用的“即热快餐”,其外层分别包装了两种互不接触的化学物质,使用时将两种物质接触并反应,对食物进行加热。下列几组物质:生石灰和水、浓硫酸和水、食盐和水、硝酸铵和水,其中最适合的是哪种?
提示:生石灰和水。生石灰与水反应放出大量的热,宜使用;浓硫酸溶于水放热,但浓硫酸具有极强的腐蚀性,不可用于食品;食盐和水不反应,食盐溶于水不能对食物进行加热;硝酸铵溶于水吸收热量,不能给食物加热。
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因——微观角度
结论:化学键的____________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
吸收
释放
断裂和形成
2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度
(1)从物质具有的能量理解两反应
①放热反应:可看成反应物所具有的____能转化为___能释放出来。
②吸热反应:可看成____能转化为____能被生成物所“储存”。
化学
热
热
化学
(2)化学反应中能量变化图示
结论:化学反应中的能量变化决定于________________________的相对大小。
释放
吸收
反应物总能量与生成物总能量
【学而思】
1.根据H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)中能量变化的数据,探索化学反应前后的能量变化。
679
862
183
高于
2.如图是1 mol氢气燃烧的能量变化图,试分析a、b表示的含义。
提示:化学反应发生时首先断裂反应物中的化学键,再形成生成物中的化学键,故a表示断裂1 mol H—H键、0.5 mol O===O键所吸收的能量,b表示形成2 mol H—O键所放出的能量。
提醒 化学反应中能量转化的形式
(1)化学反应的能量变化还可以看做是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程。
(2)化学反应的能量变化也可以看做是热能、电能或光能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
三、人类对能源的利用
1.人类利用能源的三个阶段
煤
石油
天然气
2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题
(1)一是其短期内________,储量有限;
(2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、_____、_____、____等是大气污染物的主要来源。
3.在燃料利用过程中,节能的主要环节
(1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的____