热能与化学能的相互转化v

化学能与热能的相互转化

目前市面上有一种新型饭盒“即热饭盒”，其原理是在饭盒底部有两层，一层存放水，另一层存放镁粉和铁粉的混合物．使用时打开隔离层，即发生以下反应：Mg+2H2O=X+H2↑．请根据以上信息回答下列各题：（1）该饭盒底部“即热”的原理是________；（2）X的化学式是____,你推断X的化学式的依据________；二、化学能与热能的相互转化质量守恒定律能量守恒定律能量不会自然产生，也不会自然消失，只能从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量的形式可以不同，但体系的总能量是不变的，这就是能量守恒定律。

化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化－吸热或放热。能量反应过程反应过程反应物生成物能量放热反应吸热反应反应物生成物[实验2—1]铝片与盐酸反应的热量变化在一支试管中加入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．实验2－1现象结论铝与盐酸反应，放出大量气泡；用手摸反应后的时管，手感到热；用温度计测得温度升高该反应是放热反应[实验2—2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的热量变化思考与交流1：1.为什么要将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，而且晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌？2.反应放出有刺激气味的气体，你能想出几种方法检验？1.用玻璃棒快速搅拌是为了增大接触面积，加快反应速率。2.可以用湿润的红石蕊试纸检验；也可以用玻璃棒蘸浓盐酸验；湿润的酚酞试纸检验。实验步骤实验现象结论将晶体混合后立刻用玻璃棒快速搅拌手触摸烧杯下部用手拿起烧杯反应完观察反应方程式有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝有NH3生成烧杯变冷反应吸热烧杯下带有水滴的玻璃片粘到烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰混合物成糊状有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O实验2－2思考与交流21.该反应有何不足之处？你觉得应如何改进？2.“冰融化成水”是吸热反应吗？温馨提示：1.冰融化成水，蒸发，升华，只是吸热过程，而不是吸热反应。2.氢氧化钠固体溶于水，浓硫酸溶于水，只是放热过程，而不是放热反应。3.吸热过程既包括物理变化又包括化学变化，而吸热反应只是在“化学”变化中吸收能量。盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃结论：中和反应是放热反应。实质：H++OH－＝H2O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。[实验2—3]酸碱中和反应的热量变化思考与交流3：如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？（1）用隔热装置，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（5）多做几次，取平均值

中和热的测定

装置在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。思考与交流4判断下列反应是放热反应还是吸热反应

①燃烧木炭取暖

②炸药爆炸

③煅烧石灰石制生石灰

④生石灰与水作用制熟石灰

⑤食物因氧化而腐败

⑥钠、镁、铝与稀盐酸反应

⑦氢气还原氧化铜的反应

放热放热吸热放热放热放热吸热

探索与总结常见的放热反应所有的燃烧反应所有的中和反应多数化合反应金属与酸(或水)反应物质氧化常见的吸热反应多数分解反应CaCO3高温分解Ba(OH)2.8H2O+NH4ClC+CO2H2+CuOC+H2O(g)化学反应热能煤、石油、天然气的燃烧（产生）CaCO3经过高温煅烧分解成CaO（动力）热能对化学反应的支持作用，利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。获取能量问题交流【学与问】

这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：本节课你有什么收获？1、认识和感受了化学反应中能量变化的主要表现形式：放热反应是将化学能转化为热能，吸热反应是将热能转化为化学能；2、通过对中和反应的探究得出：酸碱中和反应都是放热反应，而且反应热不仅可以定性的感受还可以定量测量。3、了解了常见的放热反应和吸热反应。练习：1、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反应

C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热

D.吸热反应在一定条件下也能发生反应CD2、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B3、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.(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体.(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体.(3)Mg+2H+=Mg2++H2(4)小于化石能源是当今世界的主要能源化石燃料面临燃料枯竭、污染问题沼气能太阳能的利用利用核能的人造小太阳风力发电场地热的采集潮汐发电装置氢能替代化石能源优点氢资源丰富燃烧热值