必修2第二章第一節(jié)第2課時(shí)

第一節(jié)化學(xué)能與熱能

第2課時(shí)01二月2023固始縣第一中學(xué)曾關(guān)寶復(fù)習(xí):1.化學(xué)鍵與反應(yīng)中的能量變化有何關(guān)系?2.反應(yīng)吸放熱與反應(yīng)中的能量變化有何關(guān)系?能量的轉(zhuǎn)化必須遵守：1.能量守恒定律:一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,但總能量保持不變。2.質(zhì)量守恒定律:自然界的物質(zhì)可以發(fā)生轉(zhuǎn)化,但是總質(zhì)量保持不變。

(質(zhì)量與能量是相互聯(lián)系的E=mc2,故又稱(chēng)質(zhì)能守恒定律)二.化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化

物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化,這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化—吸熱或放熱。

大家知道哪些利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱能的例子嗎?

怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化情況?下面我們一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)

認(rèn)識(shí)和感受一下化學(xué)能與

熱能的相互轉(zhuǎn)化！[實(shí)驗(yàn)2-1]

鋁片與鹽酸的反應(yīng)

在一支試管中加入2-3mL6mol/L的鹽酸,再插入用砂紙打磨光的鋁條,觀察現(xiàn)象,并用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化.現(xiàn)象結(jié)論

鋁與鹽酸反應(yīng),放出大量氣泡,溫度升高該反應(yīng)是放熱反應(yīng)1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。2.在反應(yīng)過(guò)程中你將能看到什么現(xiàn)象?3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化,你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化?4.要明顯感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?思考與討論:(鋁條和鹽酸的反應(yīng))實(shí)驗(yàn)步驟眼睛看到的現(xiàn)象用手觸摸的感覺(jué)用溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)試管中加入2-3mL6mol/L的鹽酸溶液

向含鹽酸試管中插入用砂紙打磨光的鋁條

結(jié)論

[實(shí)驗(yàn)2-2]

Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

將約20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與約10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中,并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上,用玻璃棒快速攪拌,聞氣味,用手觸摸燒杯壁下部,試著用手拿起燒杯,觀察現(xiàn)象.現(xiàn)

象結(jié)

論有刺激性氣味,燒杯底部很冷,燒杯下面的玻璃片被凍在一起。反應(yīng)吸收熱量。

滴水在玻片上有什么作用?為什么要將晶體研細(xì)?要有明顯的現(xiàn)象,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?思考與討論:玻璃棒的作用:攪拌,使混合物充分接觸反應(yīng)物成糊狀的原因:結(jié)冰粘結(jié)

結(jié)論:該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

該反應(yīng)可能放出什么氣體,因此實(shí)驗(yàn)中要注意什么?可以如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?思考與討論:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論晶體混合立即用玻璃棒快速攪拌觸摸燒杯下部用手拿起燒杯放在盛熱水燒杯上一會(huì)兒再拿起反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片觀察反應(yīng)物有刺激性氣體使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變藍(lán)有NH3氣生成感覺(jué)燒杯變涼反應(yīng)吸熱(氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng))燒玻璃片粘到了燒杯底部反應(yīng)吸熱溫度降低,使水結(jié)成冰玻璃片脫離上面燒杯底部冰融化混合物成糊狀有水生成思考:酸堿中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?[實(shí)驗(yàn)2-3]鹽酸溫度(℃)NaOH溶液溫度

(℃)中和反應(yīng)后溫度(℃)反應(yīng)后溫度升高室溫室溫結(jié)論:中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。討論:其它中和反應(yīng)也是放熱反應(yīng)嗎?

相同情況下放出的熱量相等嗎?反應(yīng)物

及用量酸

HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L堿

NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L

混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t1t2t3

結(jié)

論HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

歸納和概括強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量

思考:為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)都會(huì)放出熱量?并且生成水的量相等時(shí)放出的熱量也相等?

酸堿中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。酸堿反應(yīng)的本質(zhì)就是H++OH-=H2O

。當(dāng)反應(yīng)中H+和OH-離子的量相等,生成水的量相等,放出的熱量也相等

.分析:

中和熱:酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱(chēng)為中和熱.

思考與交流(若要準(zhǔn)確測(cè)定中和熱）你在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題?(1)保溫隔熱的效果一定要好,盡量減少熱量散失;(2)酸堿的量要準(zhǔn)確：n＝C×Va.濃度要越精確越好b.量體積的容器越精確越好，最好用移液管(3)溫度計(jì)越精確越好(4)注意控制反應(yīng)時(shí)間,動(dòng)作要快盡量減少熱量散失.(5)多做幾次,取平均值(6)液面上方的空間盡可能小(7)

…….思考：從能量的角度考慮,你對(duì)化學(xué)反應(yīng)有新的認(rèn)識(shí)嗎?1.化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過(guò)程2.化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì):化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)生成。“新”是指物質(zhì)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)所具有的能量與原反應(yīng)物不同。3.化學(xué)反應(yīng)中能量守恒2.化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成,伴有能量變化,常表現(xiàn)為熱量變化(還有光能、電能等)。小結(jié)放熱反應(yīng):有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng):有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng)

1.化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過(guò)程

3.放熱反應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。吸熱反應(yīng)是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。探索與總結(jié):常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)絕大多數(shù)化合反應(yīng)所有燃燒反應(yīng)中和反應(yīng)金屬與酸與水物質(zhì)氧化吸熱反應(yīng)分解反應(yīng)一般吸熱反應(yīng)C+CO2=2COH2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl三.化學(xué)能的應(yīng)用1.利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。2.利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：科學(xué)視野1.生物體中的能量變化2.人類(lèi)利用能源的三個(gè)階段柴草時(shí)期?；剂系氖褂猛苿?dòng)了工業(yè)革命的發(fā)展。多能源結(jié)構(gòu)化學(xué)仍是主要角色之一。

生物體中的能量轉(zhuǎn)化

人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件不同（前者在體溫條件和酶的催化作用下發(fā)生的），且前者更加合理有效?？茖W(xué)視野

1.社會(huì)發(fā)展與能源利用科學(xué)視野

2.人類(lèi)利用能源的三個(gè)階段(1)柴草時(shí)期中國(guó)古代制陶?qǐng)D(2)化石能源時(shí)期(3)多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期常見(jiàn)的能源主要有以下十種:太陽(yáng)能

化石能源

水能

風(fēng)能

潮汐能

地?zé)崮苌镔|(zhì)能

核能以及氫能。作業(yè)：P36第345910做在書(shū)上3、C、H；CO2、H2O。4、放熱反應(yīng)的是②③④⑤⑥，吸熱反應(yīng)的是①。9、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收熱量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出熱量。若放出的熱量大于吸收的熱量時(shí)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；若吸收的熱量大于放出的熱量時(shí)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且吸收的熱量由外加熱源（如酒精燈）提供，以滿(mǎn)足斷開(kāi)反應(yīng)物化學(xué)鍵所需能量的不足。課本習(xí)題答案：10.乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確?！凹訜帷笔欠磻?yīng)條件,有些反應(yīng)（如燃燒等放熱反應(yīng)）在開(kāi)始前也需要外界提供能量,使反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵斷裂,只有對(duì)其加熱使溫度升高到一定程度,反應(yīng)才開(kāi)始進(jìn)行;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,其本身放出的熱量能滿(mǎn)足自身需要且有剩余,反應(yīng)后不再加熱。例:如右圖所示,把試管放入盛有25℃時(shí)飽和石灰水的燒杯中,試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是:.(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:.(3)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:.(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量.

(填“大于”“小于”“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.【練習(xí)】1.下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的圖是()。

2.下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是：A.生石灰B.酒精C.固體NaClD.固體NaOH3.下列反應(yīng)中既屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是：A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)B.鎂與稀鹽酸C.灼熱的炭與CO2D.甲烷與O2反應(yīng)4.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是:A.NaOH與HCl反應(yīng)B.C和CO2共熱C.碳酸鈣的分解D.制備水煤氣的反應(yīng)4.1molBa(OH)2

和1molH2SO4反應(yīng)放出的熱量為Q,則Q為它們的中和熱錯(cuò)其中和熱為1/2Q5.在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反應(yīng)物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定數(shù)量的熱量∴Q2＞Q1B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q25.在同溫、同壓下,比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小兩式數(shù)量相同,S由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài),在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量的總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱量C:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q25.在同溫、同壓下,比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小固態(tài)C氧化為CO，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，和O2反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和Q1+Q3，等于固態(tài)C氧化為氣態(tài)CO2釋放的熱量Q2，∴Q2＞Q1D:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)+Q2狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋放的熱量也應(yīng)是前式的一半，Q2＜Q16.下列說(shuō)法正確的是（）A.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定能進(jìn)行C.反應(yīng)是放熱還是吸熱，必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小D.化學(xué)反應(yīng)釋放的能量一定是熱量C7.已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng),對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C8.下列說(shuō)法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)