必修二化学能与热能导学案

1、第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能【学习目标】1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因（断吸生放）2、知道一个反应是吸收能量还是放出能量决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对高低【学习重点】化学反应中能量变化的主要原因【学习难点】从本质上理解（微观角度）化学反应中的能量变化【基础回顾】1、化学反应的本质是反应物中化学键的 和生成物中化学键的 。2、水力发电中，水从高出流到低处，水的能量减少，减少的能量转化为 能。3、给水加热升温，水的内能 ，如果忽略能量的损失，水的内能的增加值与吸收的热能在数值上应 。【问题探究一】断开或形成1 mol某化学键的能量变化 1断开或形

2、成1 mol H2中化学键的能量变化(1)在1 mol氢分子中含有 mol氢原子,含有 mol HH键。(2)已知在25 和101 kPa条件下,由2 mol H原子形成1 mol HH键时,放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol HH键,其能量变化是 2断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化(1)CH4的电子式是 ，结构式是 1 mol CH4分子中含有 mol CH键。(2)在CH4中，断开1 mol CH键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的CH键其能量变化是 。 【练习】1键能是指在25 、101 kPa，将

3、1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如HH键的键能是436 kJmol1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。(1)已知HCl键的键能为431 kJmol1，下列叙述正确的是_。A每生成1 mol HCl键放出431 kJ能量 B每生成1 mol HCl键吸收431 kJ能量C每拆开1 mol HCl键放出431 kJ能量 D每拆开1 mol HCl键吸收431 kJ能量(2)已知键能：HH为436 kJmol1；HF为565 kJmol1；HCl为431 kJmol1；HB

4、r为366 kJmol1。则下列分子受热时最稳定的是_。A.HFB.HClC.HBr DH2(3)能用键能大小解释的是_。A氮气的化学性质比氧气稳定 B常温常压下溴呈液态，碘呈固态C稀有气体一般很难发生化学反应 D硝酸易挥发而硫酸难挥发【小结】1、在25 和101 kPa的条件下，由原子形成1 mol化学键时所 与断开1 mol相同化学键所 是相等的。键能越大，形成1mol这种化学键所放出的能量越 ，断裂1mol该化学键所吸收的能量越 ，含该键物质的化学性质越 。【问题探究二】化学反应中的能量变化1、从微观（化学键）的角度认识反应中的能量变化化学反应包含两个过程：一是要 反应物中的化学键，这一

5、过程需要克服原子间的相互作用，因此要 能量；二是要 生成物中的化学键，这一过程会 能量。由于断开不同的化学键 的能量 ，形成不同的化学键 的能量也 ，所以化学反应中总会伴有 的变化，最终的反应结果表现为 能量和 能量。因此，化学键的 是化学反应中发生能量变化的主要原因。当断裂反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量时，反应 能量。当断裂反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中的化学键放出的能量时，反应 能量。【补充练习：通过键能计算反应放热还是吸热】2、从宏观的（物质储存的化学能）角度认识反应中的能量变化（1）化学反应中存在两大变化，即 变化和 变化。两者的关系是 。 （2）

6、化学反应遵循质量守恒定律和能量守恒定律这两条基本的自然定律。质量守恒定律是指 。能量守恒定律是指 （3）各种物质都储存有化学能，不同的物质由于组成不同、结构不同、包含的化学能也不同。物质储存的化学能越大，该物质稳定性越 ，即化学性质越 。 当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应 能量 当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应 能量【小结】反应是吸收能量还是放出能量决定于反应物的 和生成物的 的相对高低。与反应条件（是否加热、升温、点燃）有无关系？ 。有些放热反应的反应条件是加热或点燃，加热或点燃的作用是 。【练习】1下列说法中正确的是（ ）A物质发生化学反应时都会伴随有能量变化B伴有

7、能量变化的物质变化过程都是化学变化C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量2、下列对化学反应的认识错误的是A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量的变化3对于放热反应2H2O2=2H2O，下列说法中正确的是()A生成物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B反应物H2和O2所具有的总能量高于生成物H2O所具有的总能量C反应物H2和O2所具有的总能量等于生成物H2O所具有的总能量D反应物H2和O2具有的能量相等第二课时 化学能与热量的相互转化【学

8、习目标】1、通过实例和实验，了解化学反应的特征是既有物质的变化，又有能量变化，并且能量变化主要以热量的形式表现，了解化学能与热能的相互转化2、了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献【学习重点】化学能转化为热能的重大意义【基础回顾】1、填空（1）化学反应中发生能量变化的主要原因是 当断裂旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键释放的总能量，反应 能量；当断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键释放的总能量，反应 能量；（2）化学反应是放出能量还是吸收能量取决于 当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应 能量；当反应物的总能量小于生成物的总能量，反应 能量。2、化学能是能量的

9、一种形式，可以转化为其他形式的能量，在转化过程中符合能量 定律。日常生活中我们用CH4做燃料，就是利用 CH4与O2反应生成CO2和H2O的过程中, 反应物的能量比生成物的能量 ，多于的能量以 能的形式释放出来，该过程中化学能转化为 能。 化学反应中的能量变化有多种形式，如化学能可转化为热能、电能等，但通常主要表现为热量的变化放热和吸热【问题探究一】化学能与热能的相互转化1、原理分析放热反应吸热反应定义与反应物、生成物所具有的能量关系反应物具有的总能量 生成物具有的总能量反应物具有的总能量 生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子

10、成键时释放的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量2、实验验证(1)铝与盐酸反应实验操作实验现象实验结论为什么用砂纸打磨铝片？ 产生大量 、温度计指示温度 铝与盐酸反应的离子方程式为 ,该反应为 反应。反应过程中能量转化形式为 能转化为 能(2)Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体反应实验操作实验现象实验结论（1）为什么要将晶体研磨成粉末？（2）混合后为什么快速搅拌混合物？有 气体产生。该气体有哪些检验方法？用手摸烧杯底部有 感觉用手拿起烧杯,玻璃片 烧杯内反应物成 化学方程式为 该反应为 反应。反应过程中能量转化形式为 能转化为 能(3)NaOH与盐酸的反应实验操作实验现象实验结论混合溶液的

11、温度比反应前盐酸和NaOH溶液的温度都 酸碱中和反应是 反应,反应的离子方程式为 反应过程中能量转化形式为 能转化为 能,反应前盐酸和NaOH溶液的温度为18，密度为1g/mL,混合后溶液的最高温度为30，混合溶液的比热容4.18J/g.,则反应放出的热量为 ，已知在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成 1 mol H2O时所放出的热量称为中和热。利用该实验的数据计算的中和热为 【思考】通过比较精确的实验测得的中和热为57.3Kj,请分析实验中存在误差的原因有哪些？【小结】吸热反应与放热反应的判断方法（1）吸收热量的变化 物理变化：物质从 态转化为 转化为 化学变化：金属原子 电子、还原性物质C、

12、CO、H2 参与的反应、大多数分解反应、Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体反应。（2）放热的变化 物理变化：物质从 态转化为 转化为 ， 溶于水 化学变化：非金属原子 电子、可燃物的燃烧、大多数化合、酸碱中和、活泼金属与水或酸反应、【练习】1、下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_(填序号)。煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)燃烧蜂窝煤取暖炸药爆炸硫酸与氢氧化钾溶液反应 生石灰与水作用制熟石灰食物腐败 碳与水蒸气反应制得水煤气2、下列关于吸热反应的说法中，正确的是A凡需要加热的反应一定是吸热反应 B只有分解反应才是吸热反应C使用催化剂的反应是吸热反应 DCO2

13、与CaO的化合是放热反应，而CaCO3的分解是吸热反应3、关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是A任何放热反应在常温条件下一定能发生B化学反应中的能量变化，除了表现为热量的变化外，还可以是电能、光能等C化学反应中的能量变化，也要服从能量守恒定律D反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生的反应一定是吸热反应【问题探究二】化学能与热能相互转化的应用 1、学能与热能的相互转化在生活、生产中的应用2生物体中的能量转化及利用能源物质在人体中氧化分解生成CO2和H2O，产生的能量一部分以热量的形式散失；另一部分作为可转移能量在人体内利用(如合成代谢)。3人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。 能源和 能源将