基础课时8化学反应与热能
学习目标1.认识物质具有能量,知道化学反应可以实现化学能与热能的转化,认识吸热反应和放热反应。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
一、吸热反应和放热反应
(一)知识梳理
1.实验探究——化学反应中的能量变化
实验
操作
实验
现象
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,手感到热
③温度计指示反应温度升高
①闻到刺激性气味气体
②用手摸烧杯底部有冰凉感觉
③用手拿起烧杯,玻璃片黏结到烧杯的底部
④烧杯内反应物成糊状
反应
方程式
实验
结论
该反应热量?
该反应热量?
化学反应中总会伴随着能量变化,通常主要表现为的变化,有的释放热量,有的吸收热量?
2.放热反应和吸热反应
(1)放热反应:热量的化学反应。?
(2)吸热反应:热量的化学反应。?
(二)互动探究
氢气、天然气等燃烧放出热量;而浓硫酸、NaOH固体等溶于水放热,NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热。适合外出旅游时使用的“即热快餐”,其外层分别包装了两种互不接触的化学物质,使用时将两种物质接触并反应,对食物进行加热。
【问题讨论】
问题1放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗?
?
?
问题2吸热反应一定需要加热才能发生吗?放热反应不需要加热就能发生吗?
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问题3吸热反应和放热反应都用到酒精灯加热,怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应?放热反应加热的目的是什么?
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问题4下列几组物质:生石灰和水、浓硫酸和水、食盐和水、硝酸铵和水,其中最适合用于“即热快餐”加热的是哪种?
?
?
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【探究归纳】
常见的放热反应和吸热反应归类
1.下列反应放出热量的是()
A.氢氧化钡与氯化铵的反应
B.盐酸与碳酸氢钠的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应
D.镁条与稀盐酸的反应
2.下列反应不一定属于放热反应的是()
A.燃烧反应
B.H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应
C.铁与盐酸的反应
D.复分解反应
二、化学反应中能量变化的原因化学反应中热能的利用
(一)知识梳理
1.化学反应中能量变化的原因
(1)从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析)
①图示
②示例说明:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示:
根据上图计算1molH2和1molCl2断键吸收的总能量为kJ,形成2molHCl共释放kJ能量,断键吸收的总能量成键释放的总能量,因此该反应为反应。?
(2)从反应物及生成物总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识)
①原因:物质的组成、结构与不同,所具有的能量不同。因此,一个化学反应的能量变化取决于和的相对大小。?
②图示:
放热反应
吸热反应
化学能转化为?
热能转化为化学能被生成物“储存”
2.化学反应中热能的利用
(1)化石燃料
现阶段人类获取热能的主要途径是;?
使用最多的常规能源是。?
(2)化石燃料获取能量面临的问题
①储量有限,短期内不可再生。
②影响环境:煤、石油产品燃烧排放的、?
、、等是大气污染物的主要来源。?
(3)节能减排的措施
①燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率。
②能量利用阶段提高能源的利用率。如使用节能灯,发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等。
③开发使用新能源,目前人们比较关注的新能源有、风能、地热能、海洋能和等。?
(二)归纳总结
1.放热反应与吸热反应