化学《化学反应中的能量变化》教案.docx
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1、化学化学反响中的能量变化教案化学化学反响中的能量变化教案第三节化学反响中的能量变化写出以下化学方程式1. 氢气在空气中燃烧。2H2O2 2H2O2. 一氧化碳在空气中燃烧。2COO2 2CO23. 木炭在空气中完全燃烧。CO2 CO2 课本学问导学运用课本学问诠解重要提示 1.化学反响中的能量变化(1)化学反响的特征(2)分类及缘由类型 定义缘由常见实例放热 反响有热量放出的反响反响物的总能量大于生成物的总能量全部燃烧反响酸碱中和反响金属置换出H2 的反响吸热反响吸取热量的反响反响物的总能量小于生成物的总能量 C+CO2 2CO(s)C+H2O(g)2-=CO(g)+H2(g)2.燃料的燃烧燃
2、烧条件:燃料必需与空气接触,且到达着火点(2) 充分燃烧的条件:要有足够的空气;燃料与空气要有足够的接触面积(3) 不充分燃烧的危害产生的热量少,铺张资源;产生污染物。(如 CO)(4) 提高燃烧效率的具体途径:固体燃料粉碎成粉末状,液体燃料进展雾化,适量调整通风量,提高燃烧温度。3.能源开发即使燃料得到充分利用,也总有一天会枯竭的,因此,开发能 源对于人类有重要的意义。能源包括氢能、太阳能、核能等。1.物质变化遵循质量守恒原理2. 能量变化遵循能量守恒原理3. 反响的热效应与反响条件没有关系4. 燃料燃烧时,并不是空气越多越好,由于过量的空气会带走大 量的热量。根底例题点拨一拖二【例题 1】
3、 在燃烧正旺的煤炉上添加煤时,觉察炉温下降,同时在煤上方,有蓝色火焰消灭。写出该 过程中发生反响的化学方程式,并说明是吸热反响,还是放热反响。【分析】燃烧正旺的煤炉进展的反响是碳燃烧生成二氧化碳,这是放热反响;添加煤时炉温下降,主要是由于进展的反响是吸热反响,这是碳与二氧化碳化合生成一氧化碳的反响;产生的一氧化碳是可燃性气体,燃烧时产生蓝色火焰,也是放热反响。【解析】C+O2 CO2 放热反响CO2+C2- 2CO 吸热反响2CO+O2 2CO2 放热反响【例题 2】 大气中,二氧化碳含量的增加会引起“温室效应”, 自然界能消耗二氧化碳的反响是A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O B.
4、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 C.6CO2+6H2O 阳光 C6H12O6+6O2 D.CO2+C2- 2CO拖 1(典型例题考综合题)以下选项中说明乙醇作为燃料的优点的是燃烧时发生氧化反响;充分燃烧的产物不污染环境;乙醇是一种再生能源;燃烧时放出大量热量。A.B. C.D.答案: D(解析:燃烧是发光发热的氧化反响,这不是乙醇作为燃料的优点,其他三点均为乙醇作为燃料的优点)【分析】自然界能消耗 CO2 的反响物应在自然界中存在,而且还要在自然条件下该反响能发生。自然界中不存在 NaOH,存在 CaCO3、CO2 与C 反响需高温条件也不行能。光合作用是消耗CO2 的最重要和
5、最正确途径。【解析】BC 重难点突破重点难点易混点易错点方法技巧重点:化学反响及其能量变化,放热反响和吸热反响。化学反响中生成物总能量不行能正好等于反响物的总能量,这样反响前后的能量差值即为化学反响中的能量变化。化学反响中的能量变化形式有多种,如光能、声能、电能、机械能等,但通常表现为热量的变化,其他各种形式的能量有时和热能的变化相伴发生。由于反响过程中能量守恒,故当反响物的总能量高于生成物的总 能量时为放热反响,反响物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反 应。有些反响物和生成物的能量比较接近,这样的反响热效应不明显。另外要留意放热反响常温下不肯定能够发生,吸热反响也不肯定需要 加热才能发生。
6、难点:化学反响中能量变化观点的建立。在化学反响中,从反响物分子转变为生成物分子,各原子内部并没有发生很大变化,但原子间的结合方式发生了转变,在这个过程中发生了能量变化。故化学反响的特点是有物质的生成,而物质和反响物的总能量不同,依据能量守恒定律,反响必释放或吸取能量。随笔:易混易错点1. 反响的热效应与反响条件的关系很多同学认为反响发生需要加热的反响为吸热反拖 2 以下说法正确的选项是A.需要加热才能发生的反响,这不肯定对。有的需加热的反响为 吸热反响。如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)为吸热反响。而有很多需加热的反响为放热反响。如大多数燃烧反响,需点燃才能发生。因为燃料燃烧需
7、到达着火点。而燃烧一旦开头,就放出大量的热量,就不用再加热。2. 化合反响与分解反响的热效应很多同学认为化合反响为放热反响,分解反响为吸热反响,这不 够准确。如 C+CO2 2CO 这个反响为化合反响,却是一个吸热反响, 2HI H2+I2 这个分解反响却为放热反响。不过,大多数化合反响为放热反响,大多数分解反响为吸热反响。3. 燃料燃烧时空气的量的掌握有同学认为燃料燃烧时,要使燃料燃烧充分,就要有足够的空气, 由于空气越多越好,殊不知,过量的空气会带走大量的热量,铺张了 能量。4. 反响热与物质状态的关系答案: CD(解析:化学反响的能量变化主要表现为放热或吸热。反响是放热还是吸热主要取决于
8、反响物和生成物所具有的总能量的相对 大小。放热反响和吸热反响在肯定的条件下都能发生。反响开头时需 加热的反响可能是吸热反响,也可能是放热反响,所以C、D 选项是正确的)【例题 3】 在一样温度下,一样质量的H2 发生以下反响放出的热量,分别为 Q1 和 Q2:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放热 Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放热 Q2则 Q1 和 Q2 的关系为( ) A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定【分析】由于将液态水汽化,需要吸取热量,反过来,气态水液化要放出热量,所以 Q2Q1【解析】B【例题 4】 解释“燃着的蜡烛一扇就灭,而炉火越扇越旺”这一
9、事实。【易错分析】不会用所学化学学问解决实际生活中所遇到的问题。这是化学素养教育的重点之一,此题可利用燃烧充分燃料的条件进展解释。【解析】大量空气的急速流淌会带动大量的热量,使蜡烛达不到 着火点而熄灭。而炉火通入足量的空气,使之充分燃烧,故越扇越旺。应肯定是吸热反响B. 放热的反响在常温下肯定很易发生C. 反响是放热的还是吸热的必需看反响物和生成 物所具有的总能量的相对大小D. 吸热反响在肯定的条件下也能发 生拖 3 以下说法正确的选项是( )A. 分解反响要吸热,需加热才能发生B. 化合反响一般为放热反响,常温下就可发生C.需高温才能进展的肯定为吸热反响D.吸热反响在常温下也可发生答案: D
10、(解析:一个反响发生的条件与反响的热效应无关,如燃料的燃烧是一个放热过程,但需要点燃,即加热到达其着火点。分解反 应不全为吸热反响,分解反响也不肯定需加热的条件,如碳酸的分解。化合反响不全为放热过程,在常温下不肯定发生,如H2 与 O2 化合成H2O 需点燃)拖 4 同温同压下,一样质量的固态硫和液态硫燃烧发生以下反响放出的热量分别为 Q1 和 Q2S(s)+O2(g)=SO2(g)放热 Q1 S(l)+O2(g)= SO2( g)放热 Q2则 Q1 与 Q2 的关系为 A.Q1Q2B.Q1Q2 C.Q1=Q2D.无法确定答案: B解析:将固态硫燃烧分解成两个过程:先将固态硫液化(此过程吸热)
11、,再将液态硫燃烧(放热 Q2),所以 Q1Q2方法技巧1. 化学反响过程中的能量变化(1)化学反响的特点是有物质生成,物质和反响物总能量不同。(2)反响中能量定恒。(3)反响物与生成物的能量差假设以热能形式表现即为放热和吸热, 假设两者能量比较接近,则放热和吸热不明显。2. 两个或多个分子化合成一个分子的化合反响肯定为放热反响, 或一个微粒变成两个或多个微粒的过程肯定为吸热过程。如:NH3+HClNH4Cl一个分子分解成两个或多个分子的分解反响为吸热反响。或两个或多个微粒变成一个微粒的过程肯定为放热过程。如:NH4HCO32-NH3+H2O+CO2留意:“个”与“种”的区分。(1)可燃物燃烧的
12、主要条件:与空气接触;温度到达着火点。(2)灭火方法:隔绝空气或使可燃物温度降至着火点以下。【例题 5】 NaOH 溶液与稀盐酸反响放出的热量为Q1,等浓度、等量 NaOH 溶液与 CH3COOH(醋酸)反响放出的热量为 Q2,则Q1、Q2 的相对大小A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定【分析】NaOH、HCl 均为强电解质,其溶液在混合之前均完全电离,混合后,H+与 OH-结合成水放出热量;而醋酸为弱电解质溶液, 电离的醋酸分子较少,当与 NaOH 溶液混合时,CH3COOH 先电离出H+,需吸取能量,然后 H+与 OH-结合又放出能量,所以 Q1Q2。【解析】A【例题 6】
13、以下过程属于吸热过程的是 A.H+OH-=H2OB.NaCl=Na+Cl-C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.Cl+Cl=Cl2拖 5 H2SO4 溶液与 NaOH 溶液反响放出的热量为Q1,等浓度、等量的 H2SO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液反响放出的热量为 Q2,测Q1、Q2 的相对大小为A.Q1Q2B.Q1Q2来源:学&科&网 C.Q1=Q2D.无法确定答案: B(解析:由于两个微粒合成一个微粒的过程肯定放热,故H+OH-H2O 放热, Ba2+SO2-4BaSO4 也放热, H2SO4 与NaOH 反响,只有 H+OH-H2O,而 H2SO4 与 Ba(OH)2 反响,除H+O
14、H-H2O 外,还有 Ba2+SO2-4BaSO4发生)拖 6 海湾战斗引起油井着火,以下措施不行以考虑灭火的是 A.设法降低火焰温度B.设法降低着火点 C.设法堵住油井出口D.设法使火焰隔离空气答案: B(解析:依据燃料燃烧的条件:到达着火点,燃料与空气接触,因此灭火可以实行的措施:降低火焰温度至着火点以下;使燃料与空气隔绝。而着火点是物质的属性。不行能转变) 拖 7 以下过程属于放热过程的有A.NH4HCO32- NH3+H2O+CO2 B.CaCO3 CaO+CO2 C.SO3+H2O=H2SO4D.2CO+O2 2CO2答案: CD(一个微粒变成多个微粒的过程吸热,多个微粒变成一个微粒
15、的过程放热)拖 8 水蒸气通过炎热的煤所产生的混合气体,其主要成分是CO、H2,还含有CO2 和水蒸气。试选用以下试剂确认这四种气体的存在:澄清石灰水;无水硫酸铜;炎热的氧化铜;浓硫酸。假设每步反响均充分进展,则混合气体依次通过试剂的挨次为。答案: (解析:四种气体中首先要确认的是水蒸气, 通过无水硫酸铜,白色粉末变蓝,说明含有水蒸气;再通过澄清石灰 水即可确定 CO2;将混合气体经浓硫酸枯燥后,通过炎热的氧化铜, CO、H2 均被氧化,通过检验氧化产物来确认它们的存在,具体做法是:通过炎热的氧化铜后,依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水)【分析】A、C、D 都属于两个微粒合为一个微粒的形式,为放热
16、过程。而B 为一个微粒变成两个微粒的形式,所以为吸热过程。【解析】B图 1-3-1【例题 7】 如图 131 所示,把试管放入盛有 25的饱和石灰水溶液的烧杯中,试管中开头放入几小片镁片,再用滴管滴入 5mL 盐酸于试管中。答复以下问题:(1)试验中观看到的现象是。(2)产生上述现象的缘由是。(3)写出有关反响的离子方程式。(4)由试验推知,所得 MgCl2 溶液和 H2 的总能量(填“大于”“小于”“等于”)原来镁片和盐酸的总能量。【分析】镁与盐酸反响为放热反响,放出的热量使烧杯溶液温度 上升,而 Ca(OH)2 的溶解度随温度上升而减小,从而饱和石灰水变浑浊。【解析】(1)镁片上有气泡产生
17、,镁片渐渐溶解至最终消逝,烧杯中石灰水变浑浊。(2)镁片与盐酸反响,镁与盐酸反响为放热反响,放出的热量使烧杯中溶液温度上升 ,而 Ca(OH)2 的溶解度随温度上升而减小。(3)Mg+2H+=Mg2+H2(4)小于随笔:名题活题创探究例题分析解答【例题 8】 能源可划分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式供给的能源称为一级能源;需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。例如自然界中的煤即为一级能源,而氢气则是一种高效没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取;2H2O 通电 2H2+O2,该反响 为吸热反响。(1) 除了题中提到的以外,你还能列举出一些一级能源和二级能源吗?一级
18、能源; 二级能源。(2) 关于用水制取二级能源氢气,以下争论方向不正确的选项是。A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可以争论在水不分解的状况下,使氢成为二级能源B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使 水分解产生氢气C.查找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量D.查找特别化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气(3) 我国的能源消耗以煤为主,煤炭的储量占世界储量的 13%,仅次于美国、前苏联,居世界第三位。据估量,全世界石油和自然气的 资源于 80 年后将枯竭,煤炭最多能供给 200300 年。能源紧缺已成为世界经 济和社会进展的一种制约因素。节约能源是解决能源紧缺的重要途径。依据你
19、所学的化学学问,简述提高煤的利用效率的途径和 方法?【分析】解答(1)问的关键要运用题目所给的信息,认定一级能源和二级能源概念的界定。(2)依据氢气燃烧为放热反响,知水的分解反响为吸热反响,所以水分解释放能量是不行能的。【解析】(1)一级能源有:石油、自然气、太阳能、草木、风能、水能、地热能、海洋能、潮汐能等;二级能源有:电能、水煤气、沼气等。(2)AC(3)使煤充分燃烧。(一是燃烧时要有足够多的空气,二是煤与空气要有足够大的接触面积)。热能的充分拖 9(广东高考题)(1) 日常生活和工农业生产所需要能量的主要来源为,特别是燃烧所产生的能量。(2) 氢气作为燃料具有其他燃料所不及的优点主要有,
20、 , 。(3) 科学家预言:将来抱负的燃料,可取自于绿色植物,即把植物中的纤维素用适当的催化剂与水作用生成葡萄糖 (C6H12O6),再在催化剂与水作用下使葡萄糖分解成乙醇 (C2H5OH)和二氧化碳,乙醇是一种抱负的燃料,试写出葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳 的化学方程式。答案: 解:(1)化石燃料化学反响产生的煤、石油、自然气(2)质量肯定时燃烧放出的热量多燃烧产物无污染可以再生(3)C 6H12O6 催化剂 2C2H5OH+2CO2拖 10(典型例题合)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反响,其方程式可 表示为:2NH4C
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