第三单元　人类对原子结构的认识名师教学设计1

第一章

化学反应与能量

第一节

化学反应与能量的变化

第1课时

焓变

反应热

学习目标

1.从能量转化的角度分析吸热和放热反应的原因。

2.理解反应热和焓变的含义、符号及单位。

3.通过ΔH判断吸、放热反应。

学习过程

【自主预习】

1.化学反应与能量变化的关系

任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是

(填“不相等”或“相等”)的,在产生新物质的同时总是伴随着

的变化。即在一个化学反应中,同时遵守

守恒和

守恒两个基本定律。

2.化学反应中能量变化形式

化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为

的变化。

【课堂探究】

1.定义:

, 又叫

。

2.表示符号:

。

3.单位:

(或

)。

4.放热反应:即

的化学反应,其反应物的总能量

生成物的总能量。如金属与水或酸的反应、中和反应、燃料的燃烧、生石灰与水化合、铝热反应。

5.吸热反应:即

的化学反应,其反应物的总能量

生成物的总能量。如H2还原CuO的反应、C与CO2反应、CaCO3高温分解、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。

【注意】吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热。如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应,放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。

6.计算方法: (1)ΔH=

(2)ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量

ΔH<0时, 为

热反应;ΔH>0时,为

热反应。

7.注意:在应用焓变时,应注意ΔH的符号。当ΔH>0时,其“+”号不能省略。

随堂检测

1.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是(

) A.铝片和稀盐酸反应

B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C.碳与二氧化碳的反应

D.甲烷在氧气中的燃烧

2.已知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,下列关系式正确的是(

) A.Q1+Q2>Q3

B.Q1+Q2>2Q3

C.Q1+Q2

D.Q1+Q2<2Q3

3.下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量的是(

)

A.氢气在氧气中燃烧

B.铁丝在氧气中燃烧

C.硫在氧气中燃烧

A.水由气态变为固态

B.ΔH>0的化学反应

C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应

D.能量变化如图所示的化学反应

D.焦炭在高温下与水蒸气反应

4.下列变化一定为放热的化学反应的是(

)

5.关于化学反应的本质的说法正确的是(

) A.化学反应都有新物质生成

B.化学反应都有能量变化

C.化学反应是旧键断裂新键形成的过程

D.化学反应的发生都需要在一定条件下

6.下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是(

) A.锌与稀硫酸反应制氢气

B.铁丝在氯气中燃烧

C.氧化钙与水反应

D.碳酸氢铵分解

7.下列说法中正确的是(

) A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化

B.反应放热时,ΔH>0;反应吸热时,ΔH<0 C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同

D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓

8.某学习小组设计以下实验,探究化学反应中的热效应,把试管放入盛有25 ℃的澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管往其中滴加5 mL稀盐酸。试回答下列问题:

(1)实验中观察到的现象是

,

产生上述现象的原因是

。

(2)写出有关反应的离子方程式:

。

(3)由实验推知,MgCl2和H2的总能量

(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。

(4)如果将本题中“25 ℃的澄清石灰水”换成“20 ℃碳酸饮料”进行实验探究,实验中观察到的另一现象是

,其原因是

。

9.在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验: 在一个小烧杯里,加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上,然后再加入约10 g NH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。

试回答下列问题: (1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么?

(2)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是什么?(回答出三个以上的原因)

(3)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?(回答出两种方案)

(4)实验中即使不“结冰”,将烧杯提起的时候,发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”,原因是什么?试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰”而黏在一起的。

参考答案学习过程

【自主预习】

1.不相等

能量

质量

能量

2.热量

【课堂探究】

1.在恒温、恒压条件下,化学反应的热效应就是反应热

焓变

2.ΔH

3.kJ/mol kJ·mol

4.放出能量

大于

5.吸收能量

小于

6.反应物的总键能-生成物的总键能

放

吸

随堂检测

1.C 2.D 3.D 4.解析:化学反应放热还是吸热,取决于H(生成物)与H(反应物)的相对大小。若H(生成物)>H(反应物),则反应吸热,反之放热。A项,为物理变化;B项ΔH>0,即H(生成物)>H(反应物),反应吸收热量;C项,无法确定反应放热还是吸热;D项,由图可知H(生成物)

答案:D -1

5.解析:化学反应的本质是旧键断裂,新键形成。在这个过程中,原子重新组合生成新物质,同时伴随着能量的变化。

答案:C 6.解析:A、B、C均为放热反应,说明它们的反应物的总焓大于生成物的总焓,多余的能量以热量的形式放出。而D为吸热反应,正好相反,故D正确。

答案:D 7.答案:C 8.答案:(1)试管中镁片逐渐溶解,并有气体产生,烧杯中澄清石灰水变浑浊

镁与稀盐酸的反应是放热反应,该反应放出的热量使澄清石灰水温度升高,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故变浑浊

(2)Mg+2H(3)小于

(4)烧杯中液体放出气泡且放出气泡速率逐渐加快

气体的溶解度随着温度的升高而减小

9.答案:(1)使反应物混合而迅速充分地反应,并使温度迅速下降。

(2)①药品用量太少;②环境温度太高;③玻璃片上滴加的水太多。

(3)①用皮肤接触烧杯壁感觉很凉;②用温度计来检测反应后烧杯内剩余物质的温度,发现温度下降。

(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气,在大气压的作用下,烧杯与玻璃片“黏在一起了”。将“黏在一起”的烧杯和玻璃片提起,从侧面轻推玻璃片,若烧杯和玻璃片能发生相对滑动,则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”,若不能发生相对滑动则是由于结冰所致。

+M+H2↑