第2课时 化学能与热能的相互转化
学习目标
1.通过分组实验,学会观察、记录实验现象,以及从分析现象中得出结论。 2.掌握化学能与热能的相互转化的实验依据。
3.巩固吸热反应、放热反应的概念,了解中和热的测定方法。
自主学习
1.请说出决定一个化学反应是放热还是吸热的因素是什么(要求从两个方面进行说明)。
2.2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑反应 热; Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O反应 热; +-H+OHH2O反应 热。
3.写出实验21所涉及的离子反应方程式: 。 写出实验22所涉及的化学反应方程式: 。 写出实验23所涉及的离子反应方程式: 。 4.阅读课本P32,完成[思考与交流]。
5.常见的放热反应有: ;
吸热反应: 。
课内探究
一、化学反应中能量的转化
1.【课本实验21】铝与盐酸的反应 实验步骤 在一支试管中加入2~3 mL 6 mol/L的盐酸溶液 向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条 结论 (1)铝与盐酸反应的化学方程式: 。
1
眼睛看到的现象 — 用手触摸的感觉 — 用温度计测量的数据 — (2)在反应过程中你将能看到什么现象?
(3)用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?
(4)要明显地感知或测量反应中的热量变化,你在实验中应注意哪些问题?
2.【课本实验22】Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【注意】由于这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,将玻璃片上的水凝固。实验中要注意三点:(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成学习环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。
【分组实验】阅读教材并根据已有知识设计实验步骤如下:
【填写实验记录】 实验步骤 将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌 用手触摸烧杯下部 用手拿起烧杯 将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物
用化学方程式表示上述反应: 。 二、中和热的测定 1.中和热的概念
2
实验现象 得出结论 有刺激性气味的气体产生,该气有NH3生成 体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 感觉烧杯变凉 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 玻璃片脱离上面烧杯底部 混合物成糊状 反应吸热 反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰 冰融化 有水生成 在稀溶液中,酸与碱反应生成 所释放的热量。 2.中和热的测定
50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”),简述理由 。
3.思考与总结
要想提高中和热测定的准确性,实验应注意什么?
4.【学生分组实验23】三个学生分成一组进行实验,其中每个学生做一个实验并记录现象和数据,供组内交流、比较使用,然后讨论得出结论。最后向全班汇报,进行组间交流。
【填写实验记录】 反应物 及用量 混合前温度 混合后温度 结论 对实验进行 归纳和概括
酸HNO3 50 mL 0.5 mol/L 碱NaOH 50 mL 0.55 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L NaOH 50 mL 0.55 KOH 50 mL 0.55 mol/L mol/L 室温t0 室温t0 室温t0 t1 HNO3与NaOH发生中和反应时放热 t2 HCl与NaOH发生中和反应时放热 t3 HCl与KOH发生中和反应时放热 强酸与强碱发生中和反应时放出热量 3