师:同学们,你们知道今年5月30日我们国家发生了一件什么大事吗?大家请看。
(播放神舟十六载人飞船发射视频)
师:10、9、8、7、6、5、4、3、2、1,点火,起飞!
生:哇!
师:神舟十六载人飞船搭载长征二号F遥十六火箭圆满发射。那载人飞船为什么能上天?火箭发射靠什么提供能量?这些问题的答案都离不开化学。今天这节课,老师将带领大家一起探寻化学反应与热能的奥秘。同学们请看实验6 - 1,观看实验视频并记录现象。
(播放实验视频)
在一支试管中加入2毫升2mol/L的盐酸,用温度计测量温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察到有大量气泡产生,同时温度明显升高。通过热像仪,我们可以实时观察到反应时试管内的温度变化。镁条与盐酸反应前后的温度变化,说明反应过程中伴有热量的释放。从视频中可以看出该反应放出热量。那是不是所有的化学反应都放出热量呢?请看实验6 - 2,观看实验视频并记录现象。
(播放实验视频)
在木片上滴几滴水。取20克研细的八水合氢氧化钡晶体与10克氯化铵晶体一起放入烧杯中,并将该烧杯放在木片上,用玻璃棒快速搅拌,可以闻到刺激性气味。迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触碰杯壁下部,感觉很凉。试着用手拿起烧杯,可观察到烧杯底部与木片冻结在一起。从视频中可以看出该反应吸收热量。现在,你们能从热量变化的角度对化学反应进行分类吗?
生:把释放热量的化学反应称为放热反应,把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
师:很好。回顾所学知识,你们能列举出哪些放热反应和吸热反应呢?
生1:燃烧反应是放热反应。
生2:酸碱中和反应也是放热反应。
生3:活泼金属与酸的反应是放热反应。
师:很好,根据大家的回答,老师总结一下,常见的放热反应有以下六种:第一,所有燃烧反应;第二,酸碱中和反应;第三,大多数化合反应;第四,活泼金属与水或酸的反应;第五,物质的缓慢氧化;第六,铝热反应。常见的吸热反应有:第一,大多数分解反应;第二,氢氧化钡与氯化铵的反应;第三,盐酸和碳酸氢钠的反应;第四,灼热的碳与二氧化碳的反应。那么请同学们想一想,放热反应一定容易发生,吸热反应一定不容易发生吗?
生:不是。例如铝热反应为放热反应,但需要高温条件;氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应,但在常温下却可以进行。
师:回答正确。物质的变化过程中有热量放出,该过程一定是放热反应吗?
生:比如浓硫酸溶于水、物质液化等,这些过程都有热量放出,但由于不是化学反应,所以不能叫做放热反应,只是放热过程。
师:说得很好。那为什么有些反应放热,而有些反应吸热呢?请同学们尝试画出不同类型反应中生成物和反应物能量的相对位置图。
(学生画图)
师:你画对了吗?从图上可以看出,对放热反应而言,反应物总能量大于生成物总能量;对吸热反应而言,反应物总能量小于生成物总能量。请同学们仔细对比这两个反应,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,当水的状态不同时,这两个反应对应的能量图有什么区别呢?
