同步学案 化学能与热能

同步学案化学能与热能一．化学键与化学反应中能量变化的关系键能：拆＿＿＿＿＿＿＿＿＿所需的能量叫键能。单位：＿＿＿＿。1molH2中含有1molH－H，在250C101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为1、化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的相对大小。∑E（反应物）＞∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量；∑E（反应物）＜∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量。二．化学能与热能的相互转化放热反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；吸热反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反应＿＿＿热；Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O反应＿＿热；H++OH-=H2O反应＿＿热三、中和热：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时所释放的热量。四、放热反应和吸热反应的比较（1）常见的放热反应有:物质的燃烧、能自发进行的反应等，但若反应开始加热停止加热后反应继续进行的反应也为放热反应，如Fe与S、NH3的催化氧化等。（2）常见的吸热反应有：如C与H2O、C与CO2、一些盐的分解、物质的水解、电离等。（3）根据反应的热效应，可比较物质内部能量的高低。物质内部所含的能量越低，则该物质越稳定。典例剖析【例1】近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的A、铝质轻，便于运输、贮存，且安全B、铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制C、在地球上，铝矿资源丰富D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础解析：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。所以D说法错误。答案：D【例2】最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）。请结合初中化学知识回答下列问题：(1)下列说法中正确的是（填序号）___________________________．A．CH4·H2O晶体中水是溶剂B．CH4·H2O的组成元素有3种C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：1D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性(2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用的新能源还有（至少填写二种）__________________，__________________．解析：（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定故A不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，组成B正确．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C不正确．CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确．（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等．答案：（1）B（2）太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等．【例3】50mLmol/L盐酸与50mLmol/LNaOH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”“无影响”）。(4)实验中改用60mLmol/L盐酸跟50mLmol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”“不相等”），简述理由_____________________________________________。（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50mLmol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会__________________．（均填“偏大”“偏小”“无影响”）解析：本实验成败的关键是准确测量反应后的温度．因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒．（2）碎纸条的作用为减少实验过程中的能量损失．（3）不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低．（4）由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测量．（5）由于弱酸弱碱的中和热等于H＋与OH－生成H2O时的反应热加上其电离时吸热．答案：（1）环形玻璃搅拌棒（2）减少实验过程中的热量损失（3）偏小（4）不等相等因为中和热是指酸跟碱