【精品学案】第5讲 化学能与热能（教师版）.docx

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第5讲化学反应与热能

【学习目标】

1．知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。

2．能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。

【基础知识梳理】

一、化学反应过程中存在热量变化

1．实验探究

实验操作

实验现象

有气泡产生；用温度计测量，温度升高

闻到刺激性气味；烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状

实验结论

该反应产生气体，放出热量

该反应产生NH3和H2O，吸收热量

化学方程式

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。

2．放热反应和吸热反应

(1)概念

①放热反应：释放热量的化学反应。

②吸热反应：吸收热量的化学反应。

(2)常见的放热反应和吸热反应

放热反应

吸热反应

①所有燃烧反应

②酸碱中和反应

③大多数化合反应

④活泼金属跟水或酸的反应

⑤物质的缓慢氧化

①大多数分解反应

②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应

③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应

④需要持续加热的反应

【课堂巩固】

1．判断正误：

(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应()

(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应()

(3)化学反应既有物质变化，又有能量变化()

(4)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能()

(5)吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行()

(6)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式()

答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√

2．除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究化学反应过程中有热量变化时，某兴趣小组设计了如下三套装置：

(1)该小组选择装置Ⅰ探究Na2O2和H2O反应为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管中，现象为_______________________________，化学方程式：_________________________。

(2)该小组采用装置Ⅱ，探究硝酸铵溶于水的能量变化，当向盛有硝酸铵固体的试管中滴入少量水，发现导管中形成一段水柱，则该变化________(填“是”或“不是”)吸热反应，原因为_____________________________________________________________________________。

(3)该小组在探究镁和盐酸反应热量变化时，选择了装置Ⅲ，发现反应过程中，导管口有气泡冒出该装置________(填“能”或“不能”)证明镁和盐酸反应为放热反应，原因为_______________________________________________________________________________________________。

答案：(1)U形管右侧液面下降，左侧液面上升2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

(2)不是硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化

(3)不能镁和盐酸反应生成氢气，无论是吸热反应还是放热反应，烧杯中导管口都有气泡冒出

3．根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：

①钠投入水中②煅烧石灰石制生石灰③食物腐烂④炸药爆炸⑤氢气在氯气中燃烧⑥生石灰与水作用制熟石灰⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应⑨氦气球受热爆炸

(1)属于放热反应的有：______________(填序号，下同)。

(2)属于吸热反应的有：______________。

答案：(1)①③④⑤⑥⑧(2)②⑦

二、化学反应中能量变化的原因

1．化学反应中能量变化的实质

(1)以H2＋Cl2===2HCl反应为例探究化学反应中能量变化

①该反应过程中共吸收679kJ能量，共放出862kJ能量。

②该反应放出(填“放出”或“吸收”)183kJ热量，为放热反应。

(2)化学反应中能量变化的本质原因

提示：吸收放出吸热放热

2．化学反应中能量变化的决定因素

化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。

放热反应

吸热反应

化学能转化为热能

热能转化为化学能被生成物“储存”

【课堂巩固】

1．判断正误

(1)对于一个化学反应来说，当化