第二章 第一节 化学能与热能
编写:2012学年化学备课组
【学习目标】
1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化
3.理解中和热的概念,学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法
2.拓宽学生的科学视野,使学生建立正确的能量观,提高节能意识。
【学习重点】化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化
[基础知识]
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[复习] 化学键:_____________________________________________
*键能:拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位:kJ/mol。
化学键的形成蕴涵着能量变化,在进行反应时化学键要断裂,吸收能量,反应后形成新化学键要放出能量,反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。
[分析]2H→H2中能量变化?
1mol H2中含有1molH-H,在250C 101kPa条件下,由H原子形成1molH-H要_______436kJ的能量,而断开1molH-H重新变为H原子要_______436kJ的能量。
[类比分析]CH4→4C+4H(吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ)
[小结]:化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。
[小结]:化学反应的特点:
1.有新物质生成,新物质和反应物总能量不同。
2.反应中要遵循能量守恒。
3.反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比
较接近,则放热和吸热不明显。
[讨论]为什么有的化学反应会放出热量,而有的化学反应却需要吸收热量呢?
[结论] 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物
的_________与生成物的_________的相对大小
∑E(反应物)_______∑E(生成物)——放出能量
∑E(反应物)________∑E(生成物)——吸收能量
二、化学能与热能的相互转化
放热反应:______热的化学反应
化学反应
吸热反应:______热的化学反应
[实验2-1]
[实验记录]
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
在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸溶液
向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条
结 论
[思考讨论]
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。采取哪些简单易行的办法?
4.要明显的感知或测量反应中的热量变化,在实验中应注意哪些问题?
[实验2-2]
[实验2-2]
[实验记录]
实验步骤 实验现象 得出结论
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 有_______气生成
用手触摸烧杯下部 感觉烧杯变凉 反应_____热
用手拿起烧杯 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 玻璃片脱离上面烧杯底部 冰融化
反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物 混合物成糊状 有水生成
用化学方程式表示上述反应:
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
[实验2-3]
步骤一:三个学生各取一个大小相同的试管,分别做一个实验并记录实验现象和数
据。
步骤二:汇总实验现象和数据并列表比较。
步骤三:对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?
[填写实验记录]
反应物
及用量 酸 HNO3 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2mol/L
碱 NaOH 20 mL 2 mol/L NaOH 20 mL 2 mol/L KOH 20 mL 2mol/L
混合前温度 室温 室温 室温
混合后温度 t1 t2 t3
结 论 HNO3与NaOH发生中和反应时___热 HCl与NaOH发生中和反应时___热 HCl与KOH发生中和反应时___热
对实验进行
归纳和概括 强酸与强碱发生______反应时______热量
[讨论分析]三个反应的化学方程式和离子方程式为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)