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

第二章 化學反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學能與熱能【學習目標】1知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因2通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化3理解中和熱的概念，學會定性和定量的研究化學反應(yīng)中熱量變化的科學方法2拓寬學生的科學視野，使學生建立正確的能量觀，提高節(jié)能意識?！緦W習重點】化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化第 2課時 化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)知識一、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)生化學變化時， 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】舉例說明物質(zhì)在發(fā)生化學變化的同時還伴隨著能量變化。二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1. 感受化學反應(yīng)中能量變化【科學探究】（1）鋁與鹽酸反應(yīng)中能量變化實 驗現(xiàn)象結(jié)論看到 。用手觸摸反應(yīng)后的試管 。用溫度計測得反應(yīng)后 ?；瘜W方程式：結(jié)論：（2）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)實驗步驟實驗現(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)論化學反應(yīng)方程式； 反應(yīng)過程中 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，測其溫度，另用量筒量取20ml2mol/lnaoh溶液，測其溫度，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)。【思考與交流】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行嗎？請舉例說明。2. 中和熱（1）定義：酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 時所釋放的熱量叫中和熱。（2）中和熱的測定實驗用品：大燒杯（500ml）、小燒杯（100ml）、溫度計、2個量筒（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)實驗中通過酸堿中和反應(yīng)，測得反應(yīng)過程中所放出的熱量即可計算中和熱。50ml0.50moll-1鹽酸與50ml0.55moll-1 naoh溶液發(fā)生中和反應(yīng)時放出的熱量為(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kj。生成 1molh2o時放出的熱量即中和熱為 。實驗步驟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， 在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如右圖所示，該實驗也可在保溫杯中進行。b. 用一個量筒取 50ml0.50moll-1鹽酸，倒入小杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。c. 用另一個量筒量取50ml0.55moll-1 naoh溶液，并用溫度計測量 naoh溶液的溫度，計入下表。d. 把溫度計和環(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溶液，并準確讀出混合溶液的最高溫度，作為終止溫度，記入下表。實驗次數(shù)起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差(t2t1)/hclnaoh平均值123e. 重復(fù)實驗兩次， 取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。注意事項a. 酸堿溶液應(yīng)當用強酸、強堿的稀溶液(0.1moll-10.5moll-1)。b. 測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. 測定中和熱時不能用弱酸或弱堿，它們電離時要吸收一部分熱量。d. 實驗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. 操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。典例導(dǎo)析【例1 】在一個小燒杯里，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?；卮鹣铝袉栴}：（1）實驗中玻璃棒的作用是 。（2）反應(yīng)方程式是 ，該反應(yīng)屬于 （填反應(yīng)類型）。（3）實驗中觀察到的現(xiàn)象有 ；反應(yīng)混合物呈糊狀的原因是 。（4）通過 現(xiàn)象， 說明該反應(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)中和熱的測定實驗填空。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行反應(yīng)和測定中和反應(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_，裝置中還存在的錯誤有_，這種錯誤會造成最高溫度讀數(shù)_（填“增大”“減小”或“無影響”）。（2）大燒杯杯口若不蓋硬紙板，測得的中和熱的數(shù)值將_（填 “偏大”“偏小” 或“無影響”）。（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，則中和熱的表達式為 。（4）實驗中，若改用60ml0.5mol/l的鹽酸進行實驗，與上述實驗結(jié)果相比，則放出的熱量 （填“增多”“減小”或“相等”），測得的中和熱 （填“相同”或“不相同”）。（5）實驗中，將鹽酸倒入naoh溶液中，或?qū)?naoh溶液倒入鹽酸中，對實驗結(jié)果_ （填“有影響”或“無影響”）。該溶液快速混合好還是慢速混合好？理由是：_。課堂鞏固1. 國家游泳中心“水立方”由 3000多個半透明的氣枕組成 （如圖所示），照明節(jié)能可達 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，這正符合奧運會“綠色、環(huán)?！钡睦砟睢Ｏ铝嘘P(guān)于能量變化的說法中正確的是 （ ）a. 伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化 b. 物質(zhì)發(fā)生化學變化時都伴隨著能量變化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)化的認識中不正確的是 （ ）a. 電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉(zhuǎn)化為化學能 b. 綠色植物進行光合作用時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能c. 煤燃燒時，化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能 d. 白熾燈工作時，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，將一無色液體加入到一白色固體中，放上裝米飯的盒子，過幾分鐘米飯就熱氣騰騰，可以食用了，非常方便。請你推測其白色固體和無色液體可能是如下哪個組合 （ ）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溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持v1+v2=50)。下列敘述正確的是()a.做該實驗時環(huán)境溫度為22 b.該實驗表明化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能c.naoh溶液的濃度約是1.00 moll-1d.該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)晨記關(guān)鍵知識點1.常見的放熱反應(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)是吸熱過程，而不是吸熱反應(yīng)。答案基礎(chǔ)知識（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