【 精品导学案】高中化学 2.1.2化学能与热能的相互转化学案 新人教版必修二

第2课时化学能与热能的相互转化

1.通过实验认识化学能可以转化为热能。

2.认识常见的吸热反应和放热反应。

3.了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。

4.了解测定中和热的方法。

5.树立能量守恒的化学思想。

考虑到学生学习的阶段性和层次性,课程标准中关于化学能与热能的转化及中和热测定的教学侧重定性分析和描述。同时认真做好书本上的三个实验,让学生学会定性地研究化学反应中能量变化的科学方法。

1.两个基本的自然定律——质量守恒定律和能量守恒定律

(1)质量守恒定律:自然界中的物质发生转化时①总质量保持不变。

(2)能量守恒定律:不同形式的能量发生转换时②总能量保持不变。化学能是能量的一种形式,可以转化为③热能和④电能等。

2.吸热反应和放热反应

化学能转化为热能时,化学反应通常可分为⑤吸热反应和⑥放热反应。当反应物的总能量大于生成物的总能量时,该反应是⑦放热反应,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,该反应是⑧吸热反应。

3.实验探究

(1)铝和稀盐酸反应

实验现象有⑨气体产生;用温度计测量,其水银柱⑩上升

离子方程式2Al+6H+2Al3++3H2↑

实验结论该反应是放热反应(2)氢氧化钡晶体与氯化铵反应

实验现象闻到刺激性气味,烧杯壁变冷,玻璃片和烧杯粘在一起,混合物呈糊状

化学方程式

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

实验结论该反应是吸热反应

(3)盐酸与氢氧化钠反应

实验现象混合后溶液比原两种溶液的温度高

离子方程式H++OH-H2O

实验结论该反应是放热反应

1.化学反应中的能量变化除转化为热能外还可以有哪些形式?

【答案】化学反应中化学能还可以转变为电能、光能等。

2.化学反应中有许多反应需要加热才能进行,是不是需要加热才能进行的反应一定是吸热反应?

【答案】不一定;判断某反应是吸热反应还是放热反应,不能通过反应的条件(是否需要加热)来判断,需要加热才能进行的反应也有可能是放热反应,如铝热反应、燃烧反应等。

3.水结冰是否属于放热反应?为什么?

【答案】不属于;因为水结冰不属于化学反应,吸热反应或放热反应必须是化学反应中的热量变化。

探究:吸热反应和放热反应的判断

下列反应属于吸热反应的是( )。

A.葡萄糖在人体内氧化分解

B.氢气在氧气中燃烧

C.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳

D.氢氧化钾和硫酸中和

【解析】A项,葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应;B项,氢气在氧气中燃烧是放热反应;C 项,碳酸钙高温下分解是吸热反应;D项,氢氧化钾和硫酸中和是放热反应。

【答案】C

1.工业上N2、H2合成氨的反应是放热的可逆反应,则其逆反应NH3的分解是吸热反应还是放热反应?

【答案】吸热反应。

2.你所熟悉的化学反应中,哪些是放热反应?哪些是吸热反应?试举例说明。

【答案】常见的吸热反应有:

①大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑;②C+H2O(g)CO+H2;③CO2+C2CO。

常见的放热反应有:

①活泼金属与水或酸的反应;②酸碱中和反应;③燃烧反应;④多数化合反应。

吸热反应和放热反应的判断方法

(1)根据反应物和生成物总能量的相对大小判断——决定因素

若反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应属于放热反应,反之是吸热反应。

(2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断——用于计算

若破坏反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中的化学键所放出的总能量,则该反应属于放热反应,反之是吸热反应。

(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断

由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应,反之为吸热反应。

(4)根据反应条件判断

凡是持续加热才能进行的反应一般是吸热反应;若反应开始时需加热,开始后不加热反应仍能继续进行的为放热反应。

特别注意:化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然的联系。

1.化学反应中通常伴随着能量的变化,下列说法中错误

．．的是( )。

A.煤燃烧时将部分化学能转化为热能

B.光合作用时将光能转化为电能

C.火药爆炸时将部分化学能转化为动能

D.镁条燃烧时将部分化学能转化为光能

【解析】煤是重要的能源,燃烧时放出大量的热能、光能等,A项正确;光合作用时,是将光能转化为化学能,而不是转化为电能,B项错误;火药爆炸时,部分化学能转化为动能,C项正确;镁条燃烧时放出大量的热,发出耀眼的白光,故镁条的部分化学能转化成了光能,D项正确。

【答案】B

2.下列反应属于放热反应的是( )。

A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应

B.能量变化如下图所示的反应

C.化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应

D.燃烧反应和中和反应

【解析】A项,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应;B项,生成物的总能量比反应物的总能量大,为吸热反应;C项,化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应;D项,可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应。

【答案】D

3.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化,如Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应要吸收热量,在化学上叫作吸热反应。其原因是( )。

A.反应物NH4Cl所具有的能量比较低

B.反应物Ba(OH)2·8H2O所具有的能量比较低

C.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量

D.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量低