6.1化学反应与能量变化 第1课时 导学案（含答案）

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第一节
化学反应与能量变化
第1课时
化学键与热能的相互转化
学习目标
1.通过分组实验，学会观察、记录实验现象，以及从分析现象中得出结论。
2.掌握化学能与热能的相互转化的实验依据。
3.巩固吸热反应、放热反应的概念，了解中和热的测定方法。
自主学习
1.请说出决定一个化学反应是放热还是吸热的因素是什么(要求从两个方面进行说明)。
2.2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑反应　　　热；
Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O反应　　　　热；
H++OH-H2O反应　　　　热。?
3.写出实验6-1所涉及的离子反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　。?
写出实验6-2所涉及的化学反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
写出测定中和热所涉及的离子反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　。?
4.阅读课本P32，完成[思考与交流]。
5.常见的放热反应有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
吸热反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
课内探究
一、化学反应中能量的转化
1.【实验探究】铝与盐酸的反应
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
在一支试管中加入2~3
mL
6
mol/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
(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)要明显地感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？
2.【实验探究】Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【注意】由于这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。实验中要注意三点：(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；(2)由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；(3)反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。
【分组实验】阅读教材并根据已有知识设计实验步骤如下：
【填写实验记录】
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
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NH3生成
用手触摸烧杯下部
感觉烧杯变凉
反应吸热
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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
二、中和热的测定
1.中和热的概念
在稀溶液中，酸与碱反应生成　　　　　所释放的热量。?
2.中和热的测定
50
mL
0.50
mol/L盐酸与50
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是　　　　　　　　　　。?
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。?
(4)实验中改用60
mL
0.50
mol/L盐酸跟50
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量　　　(填“相等”或“不相等”)，所求中和热　　　(填“相等”或“不相等”)，简述理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
3.思考与总结
要想提高中和热测定的准确性，实验应注意什么？
4.【学生分组实验】三个学生分成一组进行实验，其中每个学生做一个实验并记录现象和数据，供组内交流、比较使用，然后讨论得出结论。最后向全班汇报，进行组间交流。
【填写实验记录】
反应物及用量
酸
HNO3
50
mL
0.5
mol/L
HCl
50
mL
0.5
mol/L
HCl
50
mL
0.5
mol/L
碱
NaOH
50
mL
0.55
mol/L
NaOH
50
mL
0.55
mol/L
KOH
50
mL
0.55
mol/L
混合前温度
室温t0
室温t0
室温t0
混合后温度
t1
t2
t3
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时放出热量
【讨论分析】三个反应的化学方程式和离子方程式分别为：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、化学能与热能的相互转化
【交流研讨】
1.化学反应遵循　　　　　　　定律和　　　　　　　　定律。?
质量守恒：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
能量守恒：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
2.物质发生化学反应的同时还伴随着　　　的变化。化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量如　　　和　　　等。而这种变化通常主要表现为　　　的变化，即　　　或　　　　。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。?
随堂检测
1.有关下列能量转化的认识不正确的是(　　)
A.植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能
B.人类使用照明设备是将电能转化为了光能
C.生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能
2.下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　)
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与CO2反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
3.为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”。这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是(　　)
A.甲醇
B.汽油
C.柴油
D.重油
4.下列变化中属于吸热反应的是(　　)
①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③浓硫酸稀释　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A.①④
B.②③
C.①④⑤
D.②④
5.关于吸热反应的说法正确的是(　　)
A.凡需加热的反应一定是吸热反应
B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应
6.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是(　　)
A.浓硫酸与水
B.生石灰与水
C.熟石灰与水
D.氯化钠与水
7.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1
mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1
kJ，破坏1
mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2
kJ，形成1
mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3
kJ。下列关系式中，正确的是(　　)
A.Q1+Q2>Q3
B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2D.Q1+Q2<2Q3
8.能源可划分为一级能源和二级能源，自然界以现成方式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由在自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)，该反应需要吸收大量的热。下列叙述正确的是(　　)
A.风力是二级能源
B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源
D.电能是一级能源
参考答案
自主学习
1.(1)反应物与生成物总能量的相对大小，若前者大，反应放热，反之，反应吸热。
(2)旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量的相对大小，若前者大，反应吸热，反之，放热。
2.放　吸　放
3.2Al+6H+2Al3++3H2↑
Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
H++OH-H2O
4.化学反应除伴随着新物质生成外还伴随着能量的变化。
5.所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与水或酸的反应、自发进行的氧化还原反应(如铝热反应)、大多数的化合反应　大多数的分解反应、八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应、碳与水(或二氧化碳)的反应、铁和水蒸气的反应、氢气(或一氧化碳)还原氧化铜的反应等
课内探究
一、1.【实验】铝片表面产生气泡并溶解　发热　温度升高　该反应为放热反应
(1)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
(2)铝片表面产生气泡并溶解，温度计温度指数升高。
(3)用手触摸或用温度计测量。
(4)用手触摸感知时不宜太早(放热不够)也不宜太晚(散热太多)，用温度计测量时要记录最高温度。
2.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
二、1.1
mol水
2.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少热量的散失
(3)偏小
(4)不相等　相等　中和热是指生成1
mol水时所释放的热量
3.(1)搅拌或倾倒时不要有溶液损失。
(2)准确读取混合液的最高温度值。
(3)溶液浓度不能太高或太低。
4.HNO3+NaOHNaNO3+H2O
H++OH-H2O
HCl+NaOHNaCl+H2O
H++OH-H2O
HCl+KOHKCl+H2O
H++OH-H2O
三、1.质量守恒　能量守恒　化学反应前后元素的种类和原子个数不变(或质量保持不变)　化学反应前后体系包含的总能量保持不变
2.能量　光能　热能　热能　吸热　放热
随堂检测
1.D　2.B　3.A　4.D　5.D　6.B
7.解析：燃烧反应均属于放热反应，旧键断裂吸收的能量一定小于新键形成释放的能量。
答案：D
8.C
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