必修2第二章第一节第2课时

第一节化学能与热能

第2课时01二月2023固始县第一中学曾关宝复习:1.化学键与反应中的能量变化有何关系?2.反应吸放热与反应中的能量变化有何关系?能量的转化必须遵守：1.能量守恒定律:一种能量可以转化为另一种能量,但总能量保持不变。2.质量守恒定律:自然界的物质可以发生转化,但是总质量保持不变。

(质量与能量是相互联系的E=mc2,故又称质能守恒定律)二.化学能与热能的相互转化

物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,这些能量变化通常又表现为热量的变化—吸热或放热。

大家知道哪些利用化学反应产生热能的例子吗?

怎样设计实验来了解反应中的热量变化情况?下面我们一起通过实验来

认识和感受一下化学能与

热能的相互转化！[实验2-1]

铝片与盐酸的反应

在一支试管中加入2-3mL6mol/L的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝条,观察现象,并用温度计测量溶液温度的变化.现象结论

铝与盐酸反应,放出大量气泡,温度升高该反应是放热反应1.铝与盐酸反应的化学方程式:

。2.在反应过程中你将能看到什么现象?3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?4.要明显感知或测量反应中的热量变化,实验中应注意哪些问题?思考与讨论:(铝条和盐酸的反应)实验步骤眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据试管中加入2-3mL6mol/L的盐酸溶液

向含盐酸试管中插入用砂纸打磨光的铝条

结论

[实验2-2]

Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

将约20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上,用玻璃棒快速搅拌,闻气味,用手触摸烧杯壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象.现

象结

论有刺激性气味,烧杯底部很冷,烧杯下面的玻璃片被冻在一起。反应吸收热量。

滴水在玻片上有什么作用?为什么要将晶体研细?要有明显的现象,在实验中应注意哪些问题?思考与讨论:玻璃棒的作用:搅拌,使混合物充分接触反应物成糊状的原因:结冰粘结

结论:该反应是吸热反应

该反应可能放出什么气体,因此实验中要注意什么?可以如何改进实验?思考与讨论:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O实验步骤实验现象得出结论晶体混合立即用玻璃棒快速搅拌触摸烧杯下部用手拿起烧杯放在盛热水烧杯上一会儿再拿起反应完后移走烧杯上的多孔塑料片观察反应物有刺激性气体使湿润的石蕊试纸变蓝有NH3气生成感觉烧杯变凉反应吸热(氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应)烧玻璃片粘到了烧杯底部反应吸热温度降低,使水结成冰玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化混合物成糊状有水生成思考:酸碱中和反应是吸热反应还是放热反应?[实验2-3]盐酸温度(℃)NaOH溶液温度

(℃)中和反应后温度(℃)反应后温度升高室温室温结论:中和反应是放热反应。讨论:其它中和反应也是放热反应吗?

相同情况下放出的热量相等吗?反应物

及用量酸

HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L碱

NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L

混合前温度室温室温室温混合后温度t1t2t3

结

论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热HCl与KOH发生中和反应时放热对实验进行

归纳和概括强酸与强碱发生中和反应放出热量

思考:为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?并且生成水的量相等时放出的热量也相等?

酸碱中和反应都是放热反应。酸碱反应的本质就是H++OH-=H2O

。当反应中H+和OH-离子的量相等,生成水的量相等,放出的热量也相等

.分析:

中和热:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热.

思考与交流(若要准确测定中和热）你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题?(1)保温隔热的效果一定要好,尽量减少热量散失;(2)酸碱的量要准确：n＝C×Va.浓度要越精确越好b.量体积的容器越精确越好，最好用移液管(3)温度计越精确越好(4)注意控制反应时间,动作要快尽量减少热量散失.(5)多做几次,取平均值(6)液面上方的空间尽可能小(7)

…….思考：从能量的角度考虑,你对化学反应有新的认识吗?1.化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程2.化学反应实质:化学反应的特点是有新物质生成。“新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。3.化学反应中能量守恒2.化学反应有新物质生成,伴有能量变化,常表现为热量变化(还有光能、电能等)。小结放热反应:有热量放出的化学反应吸热反应:有热量吸收的化学反应

1.化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程

3.放热反应是化学能转化为热能。吸热反应是热能转化为化学能。探索与总结:常见的放热反应和吸热反应放热反应绝大多数化合反应所有燃烧反应中和反应金属与酸与水物质氧化吸热反应分解反应一般吸热反应C+CO2=2COH2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl三.化学能的应用1.利用热量进行生活、生产和科研。2.利用热能使很多化学反应得以发生。如：科学视野1.生物体中的能量变化2.人类利用能源的三个阶段柴草时期。化石燃料的使用推动了工业革命的发展。多能源结构化学仍是主要角色之一。

生物体中的能量转化

人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同（前者在体温条件和酶的催化作用下发生的），且前者更加合理有效。科学视野

1.社会发展与能源利用科学视野

2.人类利用能源的三个阶段(1)柴草时期中国古代制陶图(2)化石能源时期(3)多能源结构时期常见的能源主要有以下十种:太阳能

化石能源

水能

风能

潮汐能

地热能生物质能

核能以及氢能。作业：P36第345910做在书上3、C、H；CO2、H2O。4、放热反应的是②③④⑤⑥，吸热反应的是①。9、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收热量，而形成生成物中的化学键要放出热量。若放出的热量大于吸收的热量时，该反应是放热反应；若吸收的热量大于放出的热量时，该反应是吸热反应，且吸收的热量由外加热源（如酒精灯）提供，以满足断开反应物化学键所需能量的不足。课本习题答案：10.乙同学的观点正确。“加热”是反应条件,有些反应（如燃烧等放热反应）在开始前也需要外界提供能量,使反应物分子的化学键断裂,只有对其加热使温度升高到一定程度,反应才开始进行;随着反应的进行,其本身放出的热量能满足自身需要且有剩余,反应后不再加热。例:如右图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是:.(2)产生上述现象的原因是:.(3)写出有关反应的离子方程式:.(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量.

(填“大于”“小于”“等于”)镁片和盐酸的总能量.【练习】1.下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是()。

2.下列物质加入水中显著放热的是：A.生石灰B.酒精C.固体NaClD.固体NaOH3.下列反应中既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是：A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.镁与稀盐酸C.灼热的炭与CO2D.甲烷与O2反应4.下列反应属于放热反应的是:A.NaOH与HCl反应B.C和CO2共热C.碳酸钙的分解D.制备水煤气的反应4.1molBa(OH)2

和1molH2SO4反应放出的热量为Q,则Q为它们的中和热错其中和热为1/2Q5.在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量∴Q2＞Q1B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q25.在同温、同压下,比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小两式数量相同,S由固态吸收热量转化为气态,在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量C:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q25.在同温、同压下,比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小固态C氧化为CO，释放出热量Q1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量Q3，两次释放热量的总和Q1+Q3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量Q2，∴Q2＞Q1D:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)+Q2状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，Q2＜Q16.下列说法正确的是（）A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定能进行C.反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.化学反应释放的能量一定是热量C7.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C8.下列说法正确的是（）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能发生C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应