内容正文:
自嗨锅的背后是什么能量与什么能量的转化?
自嗨锅的背后是什么反应?其原因是什么?
课堂引入
第六章
化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
课时1 化学反应与热能
一、化学反应中的吸热与放热现象
【实验 6-1】在一支试管中加入 2 mL 2 mol/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。
现象:有 产生,用手触摸反应后的试管,手感觉到 ,温度计测量,
温度 。
结论:该反应产生 ,该反应 .
热量。
气泡
温热
气体
放出
升高
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
反应原理: 。
【实验 6-2】将 20 g Ba(OH) 2 ·8H 2O 晶体研细后与 10 g NH 4Cl 晶体
一起放入烧杯中,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,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象:闻到 气味,烧杯壁 ,木片和烧杯 ,混合物呈 。
结论:该反应产生 和H2O,该反应
热量。
刺激性
NH3
吸收
糊状
反应原理: 。
发凉
黏结在一起
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
【归纳小结】反应前后的温度变化说明反应过程中伴有热量的释放或吸收。
1.放热反应
CaO+H2O===Ca(OH)2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
Cu+4HNO3(浓) ==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
点燃
2H2O2===2H2O+O2↑
MnO2
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu(OH)2CO3
(铜锈:碱式碳酸铜)
(1)大多数化合反应(生石灰与水):
(4)金属与水或酸:
(2)金属的过氧化物与水:
(5)所有的燃烧:
(7)酸碱中和反应:
(3)H2O2与MnO2混合制取O2:
(6)缓慢氧化:
(8)铝热反应:
2Al+Fe2O3===Al2O3+2Fe
高温
(中和热的测定)
(应用:焊接铁轨和冶炼熔点高的金属等)
2.吸热反应
(1)大多数分解反应(高温煅烧石灰石):
(2)铵盐与碱的反应:
(4)NaHCO3与盐酸的反应:
(3)灼热的炭与水蒸气、CO2的反应:
CaCO3===CaO+CO2↑
高温
2NaOH+(NH4)2SO4==Na2SO4+2NH3↑+2H2O
C+H2O(g)===CO+H2
高温
C+CO2===2CO
高温
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
不一定。稀释浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热过程;NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热过程,升华、蒸发等是吸热过程。以上变化过程均为物理变化,不是化学上的吸、放热反应。
【思考交流】
1.放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗?举例说明
2.吸热反应一定需要加热才能发生吗?举例说明
不一定。如NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体常温下的反应为吸热反应。
3.有加热或高温的条件的反应一定属于吸热反应吗?举例说明
不一定。化学反应能否发生与条件有关,反应过程的能量变化与条件没有必然联系。若反应在开始时需要加热,反应开始后就不需要加热就能继续进行的反应一般是放热反应,如铁粉与硫粉,铁丝与O2,H2与CuO等的反应(放热反应常温下不一定容易发生,如纸张燃烧,需要点燃才行);若需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应,如CaCO3的分解。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的。
二、化学反应中能量变化的原因
当化学反应发生时,反应物的化学键断裂要吸收能量,而生成物的化学键形成要放出能量。
反应物
旧化学键断裂
能量
生成物
新化学键形成
能量
反应
反应
不相等
吸收
吸热
释放
放热
Q吸
Q放
Q吸>Q放