内容正文:
第二节
化学反应和能量变化
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1.通过生产、生活、实验中的实例,了解化学能与热能的转化,建立吸热反应、放热反应的概念,从能量变化的视角发展对化学反应的认识。
2.通过认识化学反应中能量变化的实质,进一步深化对化学反应的微观认识。
教学目标
1. 化学反应中能量变化的本质是什么?
2. 木炭在空气中燃烧时,化学能会转化成哪些形式的能量?
3. 电解水的过程中,电能转化成化学能。那么,化学能可以转化为电能吗?
旧化学键的断裂吸收能量
新化学键的形成放出能量
光能、热能
可以,比如原电池
2.实验探究化学反应中的能量变化
(1)铁粉和稀盐酸反应
逐渐溶解 有无色气泡
上升
放热反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
逐渐溶解 有无色气泡
上升
放热反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
有无色气泡
降低
吸热
反应
实验结论:每一个化学反应都伴随着能量变化,有的反应 能量,有的反应 能量。
释放
吸收
每一个化学反应都伴随着能量的变化,把最终表现为吸收热量的化学反应叫做吸热反应,把最终表现为释放热量的化学反应叫做放热反应。
3.吸热反应与放热反应
(1)吸热反应:最终表现为 的化学反应。
实例:①大多数分解反应;②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl的反应;③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与H2O(g)的反应,C与CO2的反应;④NaHCO3与柠檬酸、盐酸的反应。
(2)放热反应:最终表现为 的化学反应。
实例:①燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④活泼金属跟水或酸的反应;⑤物质的缓慢氧化。
吸收热量
释放热量
(1)硝酸铵固体溶于水,溶液的温度上升,该变化为吸热反应( )
(2)氢气燃烧、浓硫酸溶于水,都放出热量,这些变化都为放热反应( )
(3)化学反应既有物质变化,又有能量变化( )
(4)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( )
(5)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( )
(6)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
( )
√
×
×
×
×
正误判断
√
1.根据日常生活和回忆已学化学反应,对下列变化按吸热或放热的标准分类:
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有: (填序号,下同)。
(2)属于吸热反应的有: 。
深度思考
①③④⑤⑥⑧
②⑦
2.为探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应的能量变化,某小组做了如下实验,装置及操作如图。
深度思考
现象:混合物呈糊状,闻到刺激性气味,玻璃片和烧杯因中间的水结成冰而粘连在一起。
问题探究:
(1)该反应为吸热反应还是放热反应?判断的依据是什么?
提示 由水结冰现象,可知该反应为吸热反应。
深度思考
(2)写出该反应的化学方程式。
提示 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
金版教程P32
吸热反应与放热反应判断的注意事项
(1)反应是吸热反应还是放热反应与条件无关。需要点燃、加热、光照的反应不一定是吸热反应,有些放热反应需要加热等条件引发反应。如H2在O2中的燃烧、木炭的燃烧等。
(2)不需要加热(在常温下)能进行的反应不一定是放热反应。如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,在常温下能反应。
(3)在高温下或持续加热条件下进行的反应一般是吸热反应。
交流 ∙ 研讨
请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时是吸收能量还是释放能量?
释放能量
从化学键的角度分析化学反应中能量变化的实质。
旧键断裂吸收的能量和新键形成释放的能量不相等
①断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的总能量:______________
________,生成1 mol H2O,即形成2 mol“O—H”共价键释放的能量为 ;
②释放的总能量 吸收的总能量,则该反应为 反应;
③燃烧1 mol H2生成水蒸气时 能量 。
436 kJ+249 kJ
=685 kJ
930 kJ
大于
放热
放出
245 kJ
分析:
化学键与反应过程中能量变化
E1为断键吸收的能量,E