高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能（第3課時(shí)）學(xué)案 新人教版必修2.doc

第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)能與熱能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因2通過(guò)生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化3理解中和熱的概念，學(xué)會(huì)定性和定量的研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的科學(xué)方法2拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，使學(xué)生建立正確的能量觀，提高節(jié)能意識(shí)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化第 2課時(shí) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)知識(shí)一、兩條基本的自然定律1. 質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)， 不變。2. 能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，但體系包含的_不變?！舅伎寂c交流】舉例說(shuō)明物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化的同時(shí)還伴隨著能量變化。二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1. 感受化學(xué)反應(yīng)中能量變化【科學(xué)探究】（1）鋁與鹽酸反應(yīng)中能量變化實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論看到 。用手觸摸反應(yīng)后的試管 。用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后 ?；瘜W(xué)方程式：結(jié)論：（2）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合，立即快速攪拌有 氣體生成，該氣體使 用手摸燒杯下部用手拿起燒杯將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上反應(yīng)后移走多孔塑料片，觀察反應(yīng)結(jié)論化學(xué)反應(yīng)方程式； 反應(yīng)過(guò)程中 熱量。（3）酸堿中和反應(yīng)的能量變化在50ml燒杯中加入20ml2mol/l的鹽酸，測(cè)其溫度，另用量筒量取20ml2mol/lnaoh溶液，測(cè)其溫度，并緩慢地倒入燒杯中，邊加邊用玻棒攪拌，觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過(guò)程，并做好記錄。鹽酸的溫度/naoh溶液溫度/中和反應(yīng)后溶液溫度/結(jié)論：中和反應(yīng)是 反應(yīng)?！舅伎寂c交流】放熱反應(yīng)在常溫下就一定很容易反應(yīng)嗎？需要加熱方能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能進(jìn)行嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明。2. 中和熱（1）定義：酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 時(shí)所釋放的熱量叫中和熱。（2）中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)用品：大燒杯（500ml）、小燒杯（100ml）、溫度計(jì)、2個(gè)量筒（50ml）、泡沫塑料或硬紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50moll-1鹽酸、0.55moll-1氫氧化鈉溶液。反應(yīng)原理：h+(aq)oh(aq)=h2o(l)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)酸堿中和反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量即可計(jì)算中和熱。50ml0.50moll-1鹽酸與50ml0.55moll-1 naoh溶液發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量為(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kj。生成 1molh2o時(shí)放出的熱量即中和熱為 。實(shí)驗(yàn)步驟a. 在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料 （或硬紙板）作蓋板， 在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如右圖所示，該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。b. 用一個(gè)量筒取 50ml0.50moll-1鹽酸，倒入小杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。c. 用另一個(gè)量筒量取50ml0.55moll-1 naoh溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量 naoh溶液的溫度，計(jì)入下表。d. 把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中的鹽酸中，并把量筒中的 naoh溶液一次倒入（注意不要灑在外面），用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀出混合溶液的最高溫度，作為終止溫度，記入下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差(t2t1)/hclnaoh平均值123e. 重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次， 取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。注意事項(xiàng)a. 酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液(0.1moll-10.5moll-1)。b. 測(cè)定中和熱不能用濃酸或濃堿，因濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱。c. 測(cè)定中和熱時(shí)不能用弱酸或弱堿，它們電離時(shí)要吸收一部分熱量。d. 實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。e. 操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的散失。典例導(dǎo)析【例1 】在一個(gè)小燒杯里，加入20gba(oh)28h2o粉末，將小燒杯放在事先已滴有45滴水的玻璃片上。然后加入10gnh4cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用是 。（2）反應(yīng)方程式是 ，該反應(yīng)屬于 （填反應(yīng)類型）。（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象有 ；反應(yīng)混合物呈糊狀的原因是 。（4）通過(guò) 現(xiàn)象， 說(shuō)明該反應(yīng)為 熱反應(yīng)，這是由于反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量?！纠? 】根據(jù)中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)填空。取 0.55mol/l的naoh溶液50ml與0.5mol/l的鹽酸50ml置于如圖所示的裝置中進(jìn)行反應(yīng)和測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。（1）該裝置的名稱是 ，裝置中缺少的一種儀器是_，裝置中還存在的錯(cuò)誤有_，這種錯(cuò)誤會(huì)造成最高溫度讀數(shù)_（填“增大”“減小”或“無(wú)影響”）。（2）大燒杯杯口若不蓋硬紙板，測(cè)得的中和熱的數(shù)值將_（填 “偏大”“偏小” 或“無(wú)影響”）。（3）假定0.5mol/l的鹽酸和0.55mol/l的naoh溶液的密度都是1g/cm3，反應(yīng)前的溫度為 18，反應(yīng)后最高溫度為t，則中和熱的表達(dá)式為 。（4）實(shí)驗(yàn)中，若改用60ml0.5mol/l的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，則放出的熱量 （填“增多”“減小”或“相等”），測(cè)得的中和熱 （填“相同”或“不相同”）。（5）實(shí)驗(yàn)中，將鹽酸倒入naoh溶液中，或?qū)?naoh溶液倒入鹽酸中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果_ （填“有影響”或“無(wú)影響”）。該溶液快速混合好還是慢速混合好？理由是：_。課堂鞏固1. 國(guó)家游泳中心“水立方”由 3000多個(gè)半透明的氣枕組成 （如圖所示），照明節(jié)能可達(dá) 60%以上，在溫控方面，膜結(jié)構(gòu)還能幫助“水立方”節(jié)省 30%的電力，這正符合奧運(yùn)會(huì)“綠色、環(huán)保”的理念。下列關(guān)于能量變化的說(shuō)法中正確的是 （ ）a. 伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 b. 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)都伴隨著能量變化c. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng) d. 放熱反應(yīng)不需加熱就一定能發(fā)生2. 下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)中不正確的是 （ ）a. 電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b. 綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能c. 煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能 d. 白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能3.1.50l1.00moll-1 h2so4溶液與2.00l1.00moll -1 naoh溶液完全反應(yīng)，放出114.6kj熱量，則可推算出該條件下酸與堿反應(yīng)的中和熱為 （ ）a.57.3kjmol-1 b.114.9kjmol-1 c.171.9kjmol-1 d.229.2kjmol-14. 現(xiàn)在電視上有一“自熱米飯”的廣告播的很火，它介紹在使用時(shí)，將一無(wú)色液體加入到一白色固體中，放上裝米飯的盒子，過(guò)幾分鐘米飯就熱氣騰騰，可以食用了，非常方便。請(qǐng)你推測(cè)其白色固體和無(wú)色液體可能是如下哪個(gè)組合 （ ）a. 硝酸銨和水 b. 濃硫酸和水 c. 氧化鈣和水 d. 固體酒精和水5. 將v1 ml 1.00 moll-1hcl溶液和v2 ml未知濃度的naoh溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持v1+v2=50)。下列敘述正確的是()a.做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 b.該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能c.naoh溶液的濃度約是1.00 moll-1d.該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)晨記關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)1.常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：金屬和水或酸的反應(yīng)；金屬氧化物和水或酸的反應(yīng)；可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化；酸和堿的中和反應(yīng)；大部分化合反應(yīng)。2.常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：大部分分解反應(yīng)；以碳、co、h2為還原劑的氧化還原反應(yīng)；ba(oh)28h2o和nh4cl反應(yīng)。3.有些放熱反應(yīng)常溫下不能進(jìn)行，只有在加熱條件下才能反應(yīng)，如碳的燃燒；有些吸熱反應(yīng)，在常溫下就能進(jìn)行，如ba(oh)28h2o與nh4cl的反應(yīng)，因此不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷一個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。4.naoh固體溶于水、水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水是放熱過(guò)程而不是放熱反應(yīng)；nh4no3固體溶于水、碘的升華、水的蒸發(fā)是吸熱過(guò)程，而不是吸熱反應(yīng)。答案基礎(chǔ)知識(shí)（略）典例導(dǎo)析【例1 】(1)由于是固體反應(yīng)，攪拌可使混合物充分接觸并起反應(yīng) (2)ba(oh)28h2o+2nh4clbacl2+2nh3+10h