2018秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.2 化學(xué)能與熱能學(xué)案 新人教版必修2.doc
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第2課時 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過分組實驗,學(xué)會觀察、記錄實驗現(xiàn)象,以及從分析現(xiàn)象中得出結(jié)論。 2.掌握化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的實驗依據(jù)。 3.鞏固吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的概念,了解中和熱的測定方法。 自主學(xué)習(xí) 1.請說出決定一個化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱的因素是什么(要求從兩個方面進(jìn)行說明)。 2.2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑反應(yīng) 熱; Ba(OH)28H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O反應(yīng) 熱; H++OH-H2O反應(yīng) 熱。 3.寫出實驗21所涉及的離子反應(yīng)方程式: 。 寫出實驗22所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。 寫出實驗23所涉及的離子反應(yīng)方程式: 。 4.閱讀課本P32,完成[思考與交流]。 5.常見的放熱反應(yīng)有: ; 吸熱反應(yīng): 。 課內(nèi)探究 一、化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化 1.【課本實驗21】鋁與鹽酸的反應(yīng) 實驗步驟 眼睛看到的現(xiàn)象 用手觸摸的感覺 用溫度計測量的數(shù)據(jù) 在一支試管中加入2~3 mL 6 mol/L的鹽酸溶液 — — — 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條 結(jié)論 (1)鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 (2)在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象? (3)用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化,你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化? (4)要明顯地感知或測量反應(yīng)中的熱量變化,你在實驗中應(yīng)注意哪些問題? 2.【課本實驗22】Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng) 【注意】由于這個實驗成功的關(guān)鍵是在短時間內(nèi)反應(yīng)充分進(jìn)行,使體系溫度快速降低,將玻璃片上的水凝固。實驗中要注意三點:(1)將Ba(OH)28H2O晶體研磨成粉末,以便與NH4Cl晶體充分接觸;(2)由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng),一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物,以使它們很快起反應(yīng);(3)反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣,會造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染,所以要注意對氨氣的吸收。 【分組實驗】閱讀教材并根據(jù)已有知識設(shè)計實驗步驟如下: 【填寫實驗記錄】 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 得出結(jié)論 將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{(lán) 有NH3生成 用手觸摸燒杯下部 感覺燒杯變涼 反應(yīng)吸熱 用手拿起燒杯 燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片(或小木板)粘到了燒杯底部 反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低,使水結(jié)成冰 將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起 玻璃片脫離上面燒杯底部 冰融化 反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片,觀察反應(yīng)物 混合物成糊狀 有水生成 用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng): 。 二、中和熱的測定 1.中和熱的概念 在稀溶液中,酸與堿反應(yīng)生成 所釋放的熱量。 2.中和熱的測定 50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}: (1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。 (2)燒杯間填滿碎紙條的作用是 。 (3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (4)實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量 (填“相等”或“不相等”),所求中和熱 (填“相等”或“不相等”),簡述理由 。 3.思考與總結(jié) 要想提高中和熱測定的準(zhǔn)確性,實驗應(yīng)注意什么? 4.【學(xué)生分組實驗23】三個學(xué)生分成一組進(jìn)行實驗,其中每個學(xué)生做一個實驗并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù),供組內(nèi)交流、比較使用,然后討論得出結(jié)論。最后向全班匯報,進(jìn)行組間交流。 【填寫實驗記錄】 反應(yīng)物 及用量 酸 HNO3 50 mL 0.5 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L 堿 NaOH 50 mL 0.55 mol/L NaOH 50 mL 0.55 mol/L KOH 50 mL 0.55 mol/L 混合前溫度 室溫t0 室溫t0 室溫t0 混合后溫度 t1 t2 t3 結(jié)論 HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 對實驗進(jìn)行 歸納和概括 強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量 【討論分析】三個反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式分別為: ; ; 。 三、人類利用能源的三個階段 1. 時期。 2. 時期。 3. 時期。 【例1】近年來,科學(xué)家正在探索利用鋁粉作燃料的可能性,以期鋁能成為石油的一種取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法,你認(rèn)為哪項是錯誤的( ) A.鋁質(zhì)輕,便于運輸、貯存,且安全 B.鋁燃燒時放出的熱量大,且燃燒后新產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效控制 C.在地球上,鋁礦資源豐富 D.現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 【例2】我國南海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶,能源總量估計相當(dāng)于中國石油總量的一半;而我國東海“可燃冰”的蘊藏量也很可觀……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體(CH4H2O)。請結(jié)合初中化學(xué)知識回答下列問題: (1)下列說法中正確的是( ) A.CH4H2O晶體中水是溶劑 B.CH4H2O的組成元素有三種 C.CH4H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1∶1 D.可燃冰能燃燒,說明水具有可燃性 (2)可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀(jì)使用高效新能源開辟了廣闊的前景。你認(rèn)為能開發(fā)利用的新能源還有(至少填寫兩種) 。 隨堂檢測 1.有關(guān)下列能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是( ) A.植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能 B.人類使用照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為了光能 C.生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效 D.燃料燃燒時只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能 2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是( ) A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng) B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng) C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) D.Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng) 3.為減少汽車對城市大氣的污染,近年來中國成功地開發(fā)出了以新燃料作能源的“綠色汽車”。這種汽車可避免有毒的有機鉛、苯和苯的同系物以及多環(huán)芳烴的排放,保護(hù)環(huán)境。這種“綠色汽車”的燃料是( ) A.甲醇 B.汽油 C.柴油 D.重油 4.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是( ) ①液態(tài)水汽化?、趯⒛懙\加熱變?yōu)榘咨勰、蹪饬蛩嵯♂尅、苈人徕浄纸庵蒲鯕狻、萆腋磻?yīng)生成熟石灰 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 5.關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是( ) A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng) C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng) 6.一種“即食即熱型快餐”適合外出旅行時使用。其內(nèi)層是用鋁箔包裹的、并已加工好的真空包裝食品,外層則是分別包裝的兩包化學(xué)物質(zhì),使用時拉動預(yù)留在外的拉線,使這兩種化學(xué)物質(zhì)反應(yīng),此時便可對食物進(jìn)行加熱,這兩包化學(xué)物質(zhì)最合適的選擇是( ) A.濃硫酸與水 B.生石灰與水 C.熟石灰與水 D.氯化鈉與水 7.氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中,破壞1 mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ,破壞1 mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中,正確的是( ) A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3 C.Q1+Q2下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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