内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第一课时 化学反应与热能
1.通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化,知道常见的放热反应和吸热反应,树立物质变化中伴随能量变化的观念。
2.能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因,提升证据推理能力。
3.通过多种渠道了解人类对于化学反应中能量的利用情况,了解节能的意义和方法,感受化学学科的社会价值,培养科学态度与社会责任。
核心素养
情境导学
人类的一切活动都离不开能量,而我们所使用的能量绝大部分是由化学反应提供的。化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,能量变化的主要形式是热量的变化。
摇摇冰
自热火锅
火箭发射
任务一:吸热反应和放热反应
化石燃料的燃烧会释放大量的热。除了燃烧,其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。
【实验6-1】
任务一:吸热反应和放热反应
1.放热反应
实验现象:
实验结论:
有 产生;用手触摸反应后的试管,感觉试管外壁 ;用温度计测量溶液温度温度 。
气泡
发烫
升高
镁与盐酸反应放出热量
放热反应:释放热量的化学反应
任务一:吸热反应和放热反应
2.吸热反应
【实验6-2】
任务一:吸热反应和放热反应
2.吸热反应
实验现象:
实验结论:
该反应吸收热量
吸热反应:吸收热量的化学反应
闻到________气味;烧杯壁_____;
木片和烧杯___________;
混合物呈_____。
刺激性
冰凉
黏结在一起
糊状
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
思考交流:
1、有放出(或吸收)热量的变化一定是放热(或吸热)反应吗?
2、木炭、天然气等燃料的燃烧属于放热反应,为什么还需要点燃?
不一定。吸、放热反应都属于化学反应,比如:浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热,NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热,以上变化过程均为物理变化,再比如物质的三态变化,不是吸、放热反应。
燃料燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。一个化学反应是释放热量还是吸收热量与反应是否需要加热等条件没有直接联系。
任务一:吸热反应和放热反应
3.常见的吸热反应和放热反应
①所有的燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属与水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
⑥铝热反应(见第八章)
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应
③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
任务二:化学反应过程中能量变化的原因
1、微观角度——化学键
化学反应的实质
反应物中旧的化学键断裂,生成物中新的化学键形成。
化学反应中能量变化的原因
吸收
放出
吸热
放热
例1:已知形成1mol化学键放出的能量见下表:
化学键 断裂或形成1 mol化学键时能量变化 反应中能量变化
Cl—Cl 吸收243 kJ 共吸收______ kJ
H—H 吸收436 kJ
H—Cl 放出431 kJ 共放出______ kJ
计算反应H2 + Cl2 = 2HCl发生时,生成2mol的能量变化
679
862
结论:该反应______(填“放出”或“吸收”)______ kJ热量。
放出
183
通常,键能越大,键越牢固,由该键构成的分子也越稳定。
例2:根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一
定正确的是( )
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.生成1 mol H2O时吸收热量245 kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.氢气和氧气的总能量小于水的能量
C
E吸< E放 放热反应
E吸 > E放 吸热反应
任务二:化学反应过程中能量变化的原因
1、微观角度——化学键
任务二:化学反应过程中能量变化的原因
2、宏观角度——反应物总能量与生成物总能量
各种物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同。
放热反应:
反应物总能量 > 生成物总能量
反应物所具有的化学能转化为热能释放出来
吸热反应:
反应物总能量 < 生成物总能量
热能转化为化学能被生成物所“储存”
1、宏观角度:物质的能量
放热
吸热
2、微观角度:化学键
①E断键吸收> E成键释放, ______反应
②E断吸 < E成放 , ______反应
吸热
放热
反应物总能量
生成物总能量
能
量
E断
E成
E反> E生
E断< E成
放热反应
思考:如何判