2019-2020年高中化学2.1《化学能与热能》教学案(第2课时)新人教版必修2

1、2019-2020年高中化学2.1化学能与热能教学案（第2课时） 新人 教版必修2【教学目标】1、 通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反 应，能说出中和热的涵义。2、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究基本方法。3、通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。【重点难点】吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。【教学方法】讨论、实验、比较【教学过程】创设问题情景在我们接触的化学反应中，物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化实验2-1思考:1、实验的目的是？2、铝条为什么要打磨？3、 在感知盐酸和铝反应是否有热量的

2、变化时，用的是温度计， 还可以用什么来感知？各有 什么优缺点？实验2-2思考1、 实验的目的是？2、 猜测反应放出的气体是什么？3、 氯化铵晶体和Ba（OH）2?8H2O晶体要研细？实验2-3思考和交流1、 实验的目的是？2、 酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热。如果要你来测量，在 反应的装置上，你认为要注意什么？试画出测量的装置图。3、 为了保证20ml 2mol/L NaOH完全反应，通常加适当过量的盐酸，女口25ml 2mol/L HCl，问若加15ml 2mol/L HCl，所测得的中和热是 _ （填偏大、偏小、不变）。4、 用HNO和KOH来做这个实验，

3、所测得的中和热结果和盐酸、氢氧化钠这组比较数值（填偏大、偏小、不变）归纳小结物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化（也有其他形式，如发光）。对于化学反应我们有时是利用它的产物，有时我们利用的却是它的能量！如化石燃料的燃烧等。思考1结合物质的燃烧，吸热反应一定要加热吗？放热反应就一定不用加热吗？小结常见的放热反应有：常见的吸热反应有：2、氢气和氧气反应是放热反应，2 mol氢气和1 mol氧气反应时，若一种是生成2 mol水蒸气，一种是生成2 mol液态水，两种情况下放出的热量同吗？若不同，谁的大?思考与交流反应放出或吸收的热量和反应物、生成物的状态有关吗

4、?【课时作业】班级_ 姓名_1、下列反应中属吸热反应的是A、镁与盐酸反应放出氢气BC、硫在空气或氧气中燃烧D学号_（）、氢氧化钠与盐酸的反应、Ba（OH）2?8H2O与NHCI反应2、下列说法不正确的是A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B、放热反应不需要加热即可发生C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应D、1mol硫酸与足量氢氧化钠发生反应生成水所释放的热量称为中和热3、 下列变化中，吸收热量但不属于吸热反应的是A、干冰升华B、生石灰和水C氢气还原氧化铜D酒精挥发4、 在空气中发生的燃烧，缓慢氧化和自燃的共同点是A、都需要达到着火点B、都产生热量C、都要点燃D、都属于氧化反应5、

5、 航天飞机用的铝粉与高氯酸铵（NH4CIO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4CIO4N2T+ 4H2O+CI2T+2。2匸+Q，下列对此反应叙述中错误的是（）A.反应属于分解反应B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用6、 下列说法不正确的是（）A化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B物质燃烧和中和反应均放出热量C分解反应肯定是吸热反应D化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量7、用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。

6、煤气的主要成分是CO、H2的混合气体，它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气。试回答：（1）、出制取水煤气的主要化学方程式 _ ，该反应是_反应（填吸热、放热）。（2）、设液化石油气的主要成分为丙烷（GH8）,其充分燃烧后产物为CO和H2O,试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。（3）、氢气是未来的能源，燃烧时除产生的热量高外，还具有的优点是 8、50 mL1.0mol/L 盐酸跟 50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图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。试回答下列 问题。（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？（2）大烧杯上如不盖硬纸板

7、，对求得中和热的数值有何影响（3） 改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比,所放热量是否相等？所求中和热数值是否相等？简述理由。9、比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小:天然气（以甲烷计）、石油液化气（以丁烷C4Ho计）、水煤气（以CO H2体积比1:1计）10、两位同学讨论放热和吸热反应。甲说：加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说：反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗？为什么?11、如图所示，把试管放入盛有25C时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试

8、回答下列问题：实验中观察到的现象是 _产生上述现象的原因是 _写出有关反应的离子方程式 _由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_（填 “大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。12、共价键都有键能之说， 键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量。如HH键的键能是436J，是指使1molH2分子变回2molH原子需吸收436J的能量。知HCl键的键能为431.5kJ/mol，下列关于键能的叙述正确的是A、每生成1 mol HCl键放出431.5kJ能量B每生成1 mol HCl键吸收431.5kJ能量C每拆开1 mol HCl键放出431.5kJ能量D每拆开1 mol HCl键吸收

9、431.5kJ能量参考下表中的键能的数据，判断下列分子受热时最稳定的是化学键H HHFH ClH Br键能kJ/mol436565431368AHF B、HCI C、HBr D、H参考答案：123456DAADBDDC7、（1）C+H2O= H2+CO ,吸热（2）70：11（3）清洁无污染&（1）保温，隔热（2）降低 （3）不等，要多；相等9.GHo甲烷水煤气10、甲不对，乙不对11、小于12、AD A019-2020年高中化学2.1化学能与热能教案新人教版必修2、化学键与化学反应中能量变化的关系1化学反应与体系的能量的变化：化学反应过程中伴随着体系能量 的变化,物质的化学反应与体系

10、的能量变化是同时 发生的。2化学反应中能量变化的本质原因：是化学键的断裂与形成。r断开反应物中的化学键T吸收能量1(1)化学反应过程中 能量发生变化I形成生成物中的化学键T放出能量J例如：H2(g)+Cl2(g) =2HCI(g)断开1mol H2分子中的HH键时需要吸收436J的热量断开1moICl2分子中的CICI键时需要吸收243kJ的热量形成2moIHCI分子中的H-CI键时要释放2X431kJ的热量此反应中：生成物分子形成时释放的总能量反应物分子断裂时吸收的总能量反应中放出能量=2X431kJ(436kJ + 243kJ)= 184.6kJ(反应中放出能量后，体系的能量 降低。)若反

11、应中：生成物分子形成时释放的总能量生成物的总能量化学反应放出龍量将水由低处抽向高处需供能量电能转化対机械能，再转化为蛰能)生成物的总能虽高化学匝应吸收旌就反应物的总能量祗反应物的总能重 v 生咸物的总能童化孝念应吸收:能量、化学能与热能的相互转化1.质量守恒和能量守恒定律(两条基本自然定律)：(1)质量守恒定律：参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。(2)能量守恒定律：能量可以互相转化，但是体系包含的总能量不变。(3)质能守恒定律： 质量与能量是相互联系的， 公式：E=mC(C:光速)2.能量的相互转化：水由高处向低处流原电池势能动能化学能电能降雨电解池3.化学能与热能的相互

12、转化物质燃烧化学能热能加热 KCIO 分解化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化一一吸热或放热(反应热)。(1)反应热：1定义：化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。2符号：H_13单位：kJmol4计算：H =生成物的总能量一反应物的总能量。(2)放热反应：和吸热反应1放热反应：化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应.。2吸热反应：化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应.。实验21在一支试管中加入23mL6molL_1的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象并用温度计测量温度变化，填表：反 应现象测量温度变化结论铝与盐酸铝条溶解，有气泡产生温度升高铝与盐酸反应是放热反应第2页【

13、实验22】将约20gBa(OH)28fO晶体研细后与1OgNHCI晶体，一起放入烧杯中，并将烧杯放在敌有几滴水的玻璃片(或小木板上)，用玻璃棒搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象，填表:反应现象结论Ba(OH)28fO晶体与NHCI晶体反应有刺激性气味气体产生，烧杯壁下 部很凉，拿起烧杯时，玻璃片粘在 烧杯底部。此反应是吸热反应反应的化学方程式：Ba(0H)28H2O + 2NMCI = BaCI2+2Nff+IOH2O实验23在50mL烧杯中加入20mL 2molL一1的盐酸，测其温度。再另用一支量筒取20mL2molL1的NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，

14、边加边用玻璃棒搅拌，观察反应中溶液温度变化，并作好记录。反应盐酸温度NaOH溶 液温度中和反应后溶液的温度结论盐酸与NaOH溶液16C16C最高温度：28C中和反应是放热反应(3)常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：所有的燃烧反应2酸碱中和反应3大多数的化合反应4金属与酸的反应5生石灰和水反应常见的吸热反应：晶体Ba(OH)28H2O与NHCI反应2大多数的分解反应3以H2、CO C为还原剂的氧化还原反应放出热量：浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等(强酸、强碱的水化热大)吸收热量：铵盐溶解等。、化学反应中的能量变化与键能变化及反应热的关系放热反应吸热反应表现形式 H 0或AH为“+”键能变化生

15、成物总键能高于反应物总键能生成物总键能低于反应物总键能键能越 大，物质能量越低，越 稳定；反之键能越 小，物质能量越 高，越不稳定。【图22】 太阳能与人类生存第4页第一节化学能与热能（第2课时）【知识拓展】中和热及测定中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。中和热的测定：能量变化生成物的总能量低于反应物的总能量生成物的总能量高于反应物的总能量反应热:H=生成物的总能量一反应物的总能量。H=反应物的总键能一生成物的总键能反应笔总能星SSft-上阳虫出地取朮的-部分野恻冋用此猜涮却 化合物,后劄6（fi f_/,：绘电机新水的动 能轮换为电能电並粧换術史能，

16、用框忒啊哦时，所.就迎讪能幺阳的辎射能.敍吸收便出、：能茁井上升Z-(一)实验用品：大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫1.俯视法量取50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液 -(J)2.量取盐酸溶液未用水洗涤，马上量取氢氧化钠溶液 - (J)3.未使用环形玻璃棒搅拌不均匀，未完全中和 - (J)4.实验时天气冷室温低，中和时放出的热量被烧杯吸收或散失到空气中(J)5.用50mL 0.50mol/L的NaOH溶液- (J)6.-未将NaOH溶液一次倒入烧杯中 - (J)7.-用50mL 0.1mol/L的HAc代替盐酸 - (J)8.-未盖严纸板(J)第5页

17、【随堂练习】1、已知化学反应2C(s) +O2(g)=2CO(g)、2CO(g)+2 CO2(g)都是放热反应据 此判断，下列说法不正确的是(其塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/L NaOH溶液(二)实验步骤：1在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再 在大、小烧杯之间填满泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在 板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热 量损失的目的，如图所示。2用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐

18、酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记 入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。3用另一个量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用温度计测 入下表。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐 酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外 面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合液的最高 温度，记为终止温度，记入下表。5重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。(三)实验数据处理：根据实验数据计算中和热，中和热计算公式：(g m2) c (t2-tj 10”iHkJ moln(H2O)其中(m!+m2)表示溶液质量，c为比热容c=4.18J

19、(gC)1(四) 误差分析：下列操作会使所测得中和热有何影响？(偏高、偏低NaOH溶液的NaOH溶液的无影响)他条件相同)A、12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量 - (A)B、56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C、12gC和32gO2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量D、 将一定量的C燃烧、生成CO2比生成CO时放出的热量多2、 下列说法正确的是 -A、 物质发生化学变化都伴随着能量变化B、 伴有能量变化的物质变化都是化学变化C、 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D、 在一个确定的化学反应关系中，反应

20、物的总能量总是高于生成物的总能量3、下列过程中H小于零的是 -A. NO2转化为204B.醋酸的电离C.硝酸铵的水解D.氯酸钾分解制氧气4、-下列说法正确的是 -A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化D. 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。5、1molH-H键的键能是436KJ, 1mol I- 键的键能是151KJ,1molH-l键的健能是H2(g)+I2(g)=2HI(g)的反应是 -A.吸热反应B.放热反应C.分解反应6、-指出下列说法的正确的是A.生物体内进行的缓慢氧化

21、反应是放热反应。B.化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。C.植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。D.柴草的燃烧与化学能无关。7下列反应中属吸热反应的是 -A.镁与盐酸反应放出氢气B.氢氧化钠与盐酸的反应C.硫在空气或氧气中燃烧D.Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应8.下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是-A.铝与稀盐酸的反应BBa(OH)28H2O与NH4CI的反应C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.生石灰溶于水11面粉厂必须严禁烟火的主要原因是 -(D )A防止火灾发生B防止污染面粉C吸烟有害健康D.面粉颗粒极小，当其扩散在空气中与空气充分接触，一旦引发反应，极易发生爆炸12.

22、已知反应：X+Y= =M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是-A. X的能量一定高于MB. X和Y的总能C. Y的能量一定咼D.第二章第一节班级疋冋D.可逆反应(AC)299KJ。则(B)(AB)M和N的总能量因为该反应为放热反应，故不必加热反应就可发能量一定高化学能与热能练习卷姓名坐号一、选择题1近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质一一可燃冰，其有效成分为甲烷。下列说法正确的是- (1甲烷属于烃类 在相同条件下甲烷的密度大于空气3甲烷难溶于水 可燃冰是一种极具潜力的能源A.B.C.D.2绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能

23、源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是 - ( )1太阳能 风能 石油 煤 潮汐能 木材A.B.C.D.3.-已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是 - ( )A.放热反应B.吸热反应C.有催化剂作用D.无法判断4.-下列反应中，属于吸热反应的是 - ( )A.活泼金属跟酸反应B.制造水煤气C.酸碱中和反应D.镁条燃烧5.为了更好的解决能源问题， 人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率， 另一方面寻找新能源。 以下做法不能提高燃料效率的是 - ()A煤的汽化与液化B液体燃料呈雾状喷出C通入大大过量的空气D将煤粉粉碎6.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂

24、设备损坏。这是由于石墨 - ( )A.有放射性B.易燃易爆C.能导电D.有剧毒7.-下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 - ( )A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2?8H2O与NH4CI的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应8对于放热反应，下列说法中正确的是 - ( )A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和。2所具有的总能量B.反应物H2和。2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和。2所具有的总能量等于产物 出0所具有的总能量D.反应物H2和。2具有的能量相等9“摇摇冰”是一种即冷即用的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇

25、动即会制冷，该化学物质是 - ()A氯化钠B固体硝酸铵C生石灰D固体氢氧化钠10.有三个热化学方程式：2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) + QikJ;22 H2(g) + O2(g) = 2 H2O (I) + Q2kJ；3-出(g) + 1/2O2(g) = H2O (g) + Q3kJ;其中Qi、Q2、Q3的大小关系为- ()第7页AQ1= Q2= Q3B2Q3= Q1 Q2CQ3 Q2 Q1DQ1 Q24.6X104kJ，故：燃烧等质量的氢气，比汽油放出的 热量多。(2) 来源丰富； 单位质量的氢燃烧时发热量大；燃烧后不产生污染(合理回答均给分)。3(1)地球对太阳能的

26、利用率= (水循环吸热+大气流动吸热+光合作用吸热)/太阳辐 射能X100%= (40000 +370 + 40)X109kJ/s / (5xx + 81000 + 40000 + 370 + 40)X109kJ/sX100% =23.3%(2)通过光合作用，每年太阳能转化的化学能为：9 18365X24X60X60 sX40X109kJ/s =1.26X1018kJ(3)设每生成1 mol C6H12O6(葡萄糖)所吸收的能量为Q kJ，则：6CO2+ 6H2O-C6H12O6+ 6O2+ Q36X44X10kgQ kJ18A1.26X1018kJ所以A = (1.26X1018X6X44)

27、/1000Q kg(其中Q为每生成1 mol葡萄糖所需吸收的能量)。第二章第1节化学能与热能单元练习( 分值：100分；时间：30分钟。 ) 、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.下列说法不正确的是()。1化石燃料在任何条件下都能充分燃烧2化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、S02等有害气体3直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好4固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低A.B.C.D.4.在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量，断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量，断裂ImoIH - CI键要吸收432KJ的能

28、量，则充分燃烧1mol H2的能量变化是若H0代表放热，H0代表吸热，该化学反应的热化学方程式2.吸热反应一定是A.释放能量B.贮存能量C.反应物总能量高于生成物总能量D.反应物总能量低于生成物总能量3能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是（）B.氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应C.燃料有足够的空气就能充分燃烧D.化学反应的过程，都可以看成是贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程、填空题（本题共6小题，每空3分，共64分）1、 一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着 _ 的变化，它们分别遵循_ 定律和_定律。能量变化通常主要表现为 _ 的变化，即_或者_第10页2、 _ 既是化学反应过程的本质， 又是化学反应中能量变化的主要原因从能量的角度看，断开化学键要 _ ,形成化学键要_ 。一个化学反应是吸收能量（热量）还是放出能量（热量），取决于_ 3、 不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的 _ 也不同。放热反应的宏观表现是_，其微观表现A天然气是二级能源B.石油是二级能源C电能是一级能源D水力是一级能源4.下列反应属于放热反应的是A氢气还