师：同学们好，今天我们一起来学习高中化学必修2第二章第一节化学能与热能。今天要学习的内容如下：一、化学反应中的热量变化；二、化学反应中能量变化的原因；三、化学能与热能相互转化的应用。我们知道煤、石油、天然气燃烧时会放出大量热，那其他化学反应是否也有热量变化呢？下面我们通过三个实验来认识和感受化学反应中的热量变化。
实验一：将2毫升6mol/L盐酸倒入盛有铝片的试管，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。
师：将2毫升盐酸倒入盛有铝片的试管中，大家观察现象。再将温度计放入试管中，观察温度计的变化。
通过实验，我们观察到产生大量气泡，温度升高。铝与氢离子反应生成铝离子和氢气，说明该反应放出热量。
实验二：八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应。将20克八水合氢氧化钡晶体研细放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上。然后将10克氯化铵晶体倒入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯观察现象。
师：这是一块玻璃片，在上面滴4滴水。将研细的八水合氢氧化钡晶体倒入烧杯，再把10克氯化铵晶体倒进去。迅速用玻璃棒充分搅拌，在它们充分反应后，使用温度计测量并观察温度变化。
师：提起烧杯观察现象，大家看，玻璃片与烧杯连在一起了。用手轻轻地在烧杯口扇动，闻气味，可以闻到刺激性气味。再用手指触摸烧杯壁下部，有冰凉的感觉。
通过实验，我们观察到混合物呈糊状，闻到刺激性气味，烧杯与玻璃片连在一起，手指触摸杯壁下端有冰凉的感觉，温度计测量下降明显。八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应生成氯化钡、氨气和水，温度降低说明该反应吸收热量。
实验三：盐酸与氢氧化钠溶液反应。分别用量筒量取20毫升2mol/L的盐酸和20毫升2mol/L的氢氧化钠溶液，分别测量温度，做好记录。先将20毫升盐酸加入烧杯，然后将20毫升氢氧化钠溶液缓慢地倾入烧杯，边加边用玻璃棒搅拌，观察反应中溶液温度的变化过程，并做好记录。
师：测量并记录盐酸的温度，再测量并记录氢氧化钠溶液的温度。将20毫升稀盐酸加入烧杯，把20毫升氢氧化钠溶液缓慢地倾入烧杯，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并做好记录。
酸电离出来的氢离子与碱电离出的氢氧根反应生成水。反应前，我们测量盐酸和氢氧化钠的温度均为25.0摄氏度，反应后温度升高到32.0摄氏度，说明中和反应放出热量。
师：通过以上三个实验，我们能获得什么结论？
生：化学反应伴随着能量变化。
师：对，初中我们学过质量守恒定律，其实能量也是守恒的。质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。化学反应中的能量变化通常主要表现为热量变化，即吸热和放热。因此，我们可以把化学反应分为吸热反应和放热反应。放出热量的反应称为放热反应，吸收热量的反应称为吸热反应。我们以客观事实为依据，结合实验和已学知识来看，实验一铝和盐酸反应代表着金属与酸发生置换反应，是放热的。实验三盐酸和氢氧化钠溶液反应代表着酸碱中和，是放热反应。我们学过发光、发热剧烈的化学反应是哪一类？
生：燃烧反应。
师：对，还有大多数的化合反应都是放热反应。从实验2中可知，八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，大多数的分解反应也是吸热的。还有两类，碳与二氧化碳、碳与水蒸气等反应。其中碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，它虽属于化合反应，但也是吸热反应，是特例。下面请结合生活经验及已学知识，判断下列反应是放热反应还是吸热反应。燃烧木炭取暖，很明显是什么反应？
生：放热反应。
师：煅烧石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳呢？
生：吸热反应。
师：生石灰和水化合成氢氧化钙呢？
生：放热反应。
师：碳与水蒸气反应呢？
生：吸热反应。
师：钠与水反应的现象为浮、熔、游、响、红，其中熔就是反应放出的热量，使钠融化成小球，这是什么反应？
生：放热反应。
师：八水合氯化钡晶体与氟化钡晶体……这里表述有误，应该是八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体，我们做过实验，是吸热反应。氢氧化钠固体溶于水，试管壁发热，所以是放热。
大家有没有想过一个问题，为什么有的反应放热，有的反应吸热？下面我们以水往低处流和将水从低处抽向高处为例进行分析。水往低处流要释放能量，势能转化为动能。我们将反应物的总能量比作高处的水，生成物的总能量比作低处的水，说明反应物的总能量要大于生成物的总能量。化学反应中总能量高的反应物转化为总能量低的生成物，根据能量守恒定律，多出的这部分能量释放到环境中，即放出能量，通常表现为放热反应。同样道理，将水由低处抽向高处，需提供能量。若我们将反应物的总能量比作低处的水，生成物的总能量比作高处的水，就有反应物的总能量小于生成物的总能量。总能量低的反应物转化为总能量高的生成物，缺少的这部分能量从环境中吸收，即吸收能量，通常表现为吸热反应。
师：大家思考一个问题，一个确定的化学反应，其结果是放热还是吸热，决定于什么？
生：决定于反应物的总能量与生成物总能量的相对大小。
师：对，若用E表示总能量，则有反应物的总能量大于生成物的总能量，发生放热反应；反应物的总能量小于生成物总能量，发生吸热反应。化学反应的过程可以看成是能量的释放或贮存的过程。对于放热反应来说，放出的热量来自哪里？对于吸热反应来说，吸收的热量又去了哪里？下面我们以氢气和氯气反应为例，从化学键的角度进行分析。