高中化学必修2 第1课时　化学反应与热能

1、第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能学业要求核心素养对接1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。3.了解化学能与热能的相互转化。4.了解能量转化在生产、生活中的应用。通过对化学能与热能的学习培养学生宏观辨识与微观探析的能力、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的能力。知 识 梳 理知识点一化学能与热能的相互转化如图，我们知道有些燃烧反应能够释放出热能，那么其它反应的吸热和放热由什么决定的？请完成下列知识点：1吸热反应和放热反应(1)定义吸热反应：吸收热量的化学反应；放热反应：

2、放出热量的化学反应。(2)实验探究实验61实验62镁和稀盐酸的反应实验现象有气泡产生；用温度计测量，水银柱上升离子反应Mg2H=Mg2H2实验结论活泼金属与酸反应是放热反应Ba(OH)28H2O和氯化铵反应实验现象闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状化学反应Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O实验结论该反应是吸热反应常见的吸热反应有：大多数的分解反应，C和CO2、C和H2O的反应，Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应等。常见的放热反应有：大多数的化合反应，酸碱中和反应，金属与酸或水的反应，燃烧反应，爆炸反应等。知识点二化学键与化学反应

3、中能量变化的关系如图是氢气与氯气反应的过程示意图，结合本图，完成下列知识点：1化学反应中能量变化的原因可以用键能计算反应类型E1E2，反应吸收能量；E1E2，则该反应为_热反应，该反应的过程可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为_能而被释放出来的过程。(2)若E1甲丙D氢气和氧气的总能量小于水的能量解析根据能量变化可知，1 mol H2与eq f(1,2) mol O2断键时吸收685 kJ能量，而生成1 mol H2O放出930 kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。答案C9化学反应A2B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（双选）()A该反

4、应是吸热反应B断裂1 mol AA键和1 mol BB键吸收x kJ的能量C断裂2 mol AB键需要吸收y kJ的能量D2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量解析从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B C项正确。答案BC10肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN键为942、O=O键为500、NN键为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194B391 C516D658解析利用图示可知1 mol肼和氧气

5、变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ534 kJ2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个NN键、4个NH键和1个O=O键，所以1154 kJ4E(NH)1500 kJ2 218 kJ，解得断裂1 mol NH键所需的能量为391 kJ。答案B11为了研究化学反应AB=CD的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题：(1)该反应_(填“放出”或“吸收”)热量。(2)A和B的总能量比C和D的总能量_(填“高”或“低”)。(3)物质中的化学能通过化学反应转化成_释放出来。(4)反应物化学键断裂吸收的能

6、量_(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。(5)写出一个符合题中条件的化学方程式：_。答案(1)放出(2)高(3)热能(4)低(5)2Al6HCl=2AlCl33H2(或2Na2H2O=2NaOHH2或NaOHHCl=NaClH2O等合理答案均可)12请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在一个小烧杯里，加入20 g Ba(OH)28H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有45滴水的玻璃片上。然后加入10 g NH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。实验中玻璃棒的作用是_。写出有关反应的化学方程式：_。实验中观察到的现象有_和反应混合物呈糊状。(2)下列过程中不一定释放能量的是

7、_(填编号)。形成化学键燃料燃烧化合反应葡萄糖在体内的氧化反应酸碱中和炸药爆炸(3)等质量的下列物质分别完全燃烧，放出热量较多的是_(填编号)。固体硫硫蒸气(4)已知H2和O2反应放热，且断开1 mol HH键、1 mol O=O键、1 mol OH键需吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是_(填编号)。Q1Q2Q3 Q1Q22Q32Q1Q24Q3 2Q1Q22Q3解析(1)用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应；氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡，化学方程式为Ba(OH)28H2O2NH4Cl=Ba

8、Cl22NH310H2O。氯化铵和Ba(OH)28H2O的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片黏在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味。(2)一般的化合反应放热，但有的化合反应吸热，如二氧化碳和碳反应生成一氧化碳。(3)固态变为气态需要吸收能量，所以硫蒸气的能量大于固体硫，等质量的固体硫、硫蒸气分别完全燃烧，放出热量较多的是硫蒸气。(4)已知2 mol H2和1 mol O2反应生成2 mol H2O，反应断开2 mol HH键吸收能量2Q1 kJ、1 mol O=O键吸收能量Q2 kJ，形成4 mol OH键放出能量4Q3 kJ，总反应放热，则2Q1Q24Q3。答案(1)搅拌使

9、混合物充分接触并反应Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O玻璃片与烧杯之间结冰黏在一起，有少许刺激性气味的气体逸出(2)(3)(4)能 力 练13某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2(如图所示)。(1)若E1E2，则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_(填“A”或“B”)表示。(2)若E1E2，则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_(填“A”或“B”)表示。(3)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下，某种盐熔化，吸收热量；晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得

10、以调节。已知下列数据：盐熔点/熔化吸热/kJmol1参考价格/元t1CaCl26H2O29.037.3780850Na2SO410H2O32.477.0800900Na2HPO412H2O36.1100.116002000Na2S2O35H2O48.549.714001800其中最适宜作储能介质的是_(填字母)。ACaCl26H2OBNa2SO410H2OCNa2HPO412H2ODNa2S2O35H2O解析(1)若反应物的总能量E1大于生成物的总能量E2，则为放热反应。(2)若反应物的总能量E1小于生成物的总能量E2，则为吸热反应。(3)选择的物质应该具有的特点：白天在太阳照射下，某种盐熔化，熔化时单位质量的物质吸收热量应该较多，同时价格不能太高，Na2SO410H2O的性价比最高，故选B。答案(1)放热A(2)吸热B(3)B14化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：PP：198 kJmol1、PO：360 kJmol1、O=O：498 kJmol1，则P4(白磷)3O2=P4O