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
[素养发展目标] 1.通过实验探究,了解化学反应与热能的关系,能够辨析放热反应与吸热反应。2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,能说出常见的能量转化形式。3.了解热化学方程式的含义。
一、放热反应与吸热反应
1.反应中化学能与其他能的转化
化学反应中不仅有物质的转变,同时还伴随着能量的变化。
实例:CaCO3的高温分解:热能→化学能;植物的光合作用:光能→化学能;
电解水制H2:电能→化学能;物质的燃烧:化学能→热能、光能
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2.吸热反应、放热反应
(1)实验探究
实验操作
实验现象
有关化学方程式及结论
产生大量气泡,混合液的温度升高
离子方程式:Mg+2H+===Mg2++H2↑
结论:反应过程中释放热量
有刺激性气味气体产生,烧杯温度降低
化学方程式:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
结论:反应过程中吸收热量
结论
每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量
(2)结论:化学反应除了有新物质生成以外,还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。
3.吸热反应和放热反应的概念
(1)概念:把放出热的反应称为放热反应,把吸收热的反应称为吸热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应
①常见的放热反应:所有的燃烧反应;酸碱中和反应;大多数的化合反应;铝热反应;活泼金属与酸或H2O的反应。
②常见的吸热反应:氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应;大多数的分解反应;以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应(如碳与水蒸气的反应)。
4.化学反应中能量的决定因素
图示
能量相
对大小
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
【即学即练】
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”
(1)化学反应中都会伴有能量的变化,能量变化全部是以热量的形式变化的( )
(2)硝酸铵固体溶于水,溶液的温度降低,该变化为吸热反应( )
(3)镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能( )
(4)吸热反应需要加热才能进行,放热反应都不需要加热就可以进行( )
(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )
(6)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
二、热化学方程式
1.概念:表示反应中放出或吸收热量的化学方程式,叫作热化学方程式。
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.书写热化学方程式的注意事项
(1)热化学方程式中要标明物质的状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
(2)用ΔH标明反应放出或吸收的热量,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量。因此,它可以用整数,还可以用简单分数表示。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。
【即学即练】
2. 判断下列热化学方程式的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1) CaCO3(g)===CaO+CO2(g) ΔH=178.2 kJ( )
(2)C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6 kJ( )
(3)2CO+O2===2CO2 ΔH=-565.2 kJ·mol -1( )
(4)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=889.6 kJ·mol -1( )
(5)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ·mol -1( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
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一、放热反应与吸热反应的实验探究
化学兴趣小组的同学在开展研究性学习时,做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验,装置如图所示。
已知:小试管A、B中分别盛有两种不同的无色液体,U形管内均为滴有红墨水的水。
1.若试管A中的无色液体是稀硫酸,向A试管中加入铁粉,可以观察到的实验现象是什么?
提示: 看到试管A中产生大量无色气泡,且U形管a、b两端液面的变化是a端液面下降,b端液面上升。
2.产生图1中的现象的原因是什么?
提示: 铁粉与稀硫酸反应放热,致使瓶内气体膨胀,瓶内气压大于外界气压,从而将U形管中的红色墨水压往U形管的右侧。
3.若试管B中的无色液体是水,向试管B中加入一种固体,且U形管的a、b两端液面的变化与图1相同,则所加固体可能是什么(从冰、氧化