
二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
化學(xué)反應(yīng) 伴隨著熱量的放出
1、兩條基本的自然定律
(2)能量守恒定律:一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,總能量保持不變。
2、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
根據(jù)能量變化情況角度分:
化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)
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.要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化,你在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問題?
有氣泡冒出,溶液的溫度明顯升高。
鋁與鹽酸反應(yīng)的過程放出熱量。
結(jié)論:該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;玻璃片上的水結(jié)成冰,玻璃片與燒杯底被冰粘在了一起;用手觸摸杯壁下部,有涼的感覺。
Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)的過程吸收熱量。
化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)方程式:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
攪拌,使混合物充分接觸
結(jié)論:該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
燃料的燃燒(與O2的反應(yīng))中 和 反 應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)大部分化合反應(yīng)(生石灰和水)物質(zhì)的緩慢氧化
C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大部分分解反應(yīng)多數(shù)銨鹽溶于水
酸與堿的中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?
酸堿反應(yīng)的本質(zhì)就是H+ + OH- = H2O??傻贸鐾普摚核釅A中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。反應(yīng)中H+和OH-離子的量相等,生成水的量相等,放出的熱量也相等。
中和反應(yīng)后溶液的溫度比反應(yīng)前鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度高。
鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)過程中放出熱量,使溶液混合物的溫度升高。
中和熱的概念: 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ml H2O 時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。
注:(1)中和反應(yīng)都放出熱量 (2)稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和 熱為定值:57.3 kJ/ml
在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的,如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。
思考與交流: 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問題?
(1)用隔熱裝置,盡量減少熱量散失;
(2)酸堿的量要準(zhǔn)確:n=C×V
a、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好,最好用移液管
(3)溫度計(jì)越精確越好
(4)注意控制反應(yīng)時(shí)間
(5)多做幾次,取平均值
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)從兩個(gè)方面考慮,一是注重“量”的問題,如① 反應(yīng)物的濃度和體積取定值;② 測量反應(yīng)前后的溫度值;③ 做平行實(shí)驗(yàn)取平均值。二是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,如① 用經(jīng)過標(biāo)定的鹽酸和氫氧化鈉溶液;② 量液器最好使用移液管;③ 攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行;④ 及時(shí)散熱,使混合液溫度均衡;⑤ 溫度計(jì)的精確度高,最好使用精度為0.1℃或更高的溫度計(jì);⑥ 鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能小;⑦ 使用絕緣裝置,避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外;⑧ 溫度計(jì)要讀準(zhǔn)確。
1 L 1 ml/L的硫酸溶液與2 L 2 ml/L的NaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量,有人由此得出強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為114.6 kJ/ml。這種結(jié)論是否正確,為什么?
錯(cuò),因?yàn)樗崤c堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ml H2O 時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。
1、社會(huì)發(fā)展與能源利用
2、人類利用能源的三個(gè)階段
常見的能源主要有以下十種:
太陽能、化石能源、水能、 風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、核能以 及氫能。
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