2024-2025学年新教材高中化学第六章化学反应与能量第一节第1课时化学反应与热能学案新人教版必修2

PAGE12-第一节化学反应与能量改变现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，而很多能量的利用与化学反应中的________亲密相关。从煤、石油和自然气等供应的________，到各种化学电池供应的________，都是通过化学反应获得的。第1课时化学反应与热能核心微网络素养新目标1.相识并理解吸热反应和放热反应。2．相识化学反应中能量改变的缘由。3．了解能量转化和利用与社会发展的关系。学业基础[预习新知]一、吸热反应和放热反应1．定义吸热反应：______热量的化学反应；放热反应：______热量的化学反应。2．试验(1)镁和稀盐酸的反应试验现象有______产生；用温度计测量，水银柱______离子反应____________试验结论活泼金属与酸反应是______反应(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应试验现象闻到______气味，烧杯壁______；玻璃片和烧杯________，混合物呈______化学反应______________________试验结论该反应是______反应二、化学键与化学反应中能量改变的关系1．氢气与氯气反应的过程示意图2．化学反应中能量改变的缘由E1>E2，反应______能量；E1<E2，反应______能量。3．确定化学反应中能量改变的因素反应物总能量大于生成物总能量，反应______；反应物总能量小于生成物总能量，反应______。eq\x(状元随笔)化学反应中能量转化的形式(1)化学反应的能量改变还可以看做是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程。(2)化学反应的能量改变也可以看做是热能、电能或光能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。[即学即练]1．推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化学键断裂须要汲取能量，化学键形成会放出能量。()(2)化学反应必定伴随能量改变。()(3)相同条件下由原子形成1molH—Cl键所放出的能量与断开1molH—Cl键汲取的能量相等。()(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定。()(5)化学反应过程不肯定都有能量改变。()(6)NaOH溶于水要释放能量。()(7)煤、石油和自然气都是化石能源。()(8)柴草燃烧时，化学能全部转化为热能。()2．下列过程肯定释放能量的是()A．化合反应B．分解反应C．分子拆成原子D．原子组成分子3．化学反应的发生必定伴有能量的转化，其最根本缘由是()A．化学反应中肯定有新物质生成B．化学反应中旧的化学键的断裂须要汲取能量，新的化学键的形成须要放出能量C．化学反应通常须要加热等条件才能发生D．能量改变是化学反应的基本特征之一4．下列各图中，表示该化学反应是吸热反应的是()5．写出下列改变中的能量转化形式。(1)自然气燃烧：________________________________________________________________________。(2)高温煅烧石灰石制取生石灰：________________________________________________________________________。(3)植物的光合作用：________________________________________________________________________。(4)水力发电：________________________________________________________________________。(5)铅蓄电池作汽车电源：________________________________________________________________________。6．下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________(填序号)。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②燃烧蜂窝煤取暖③炸药爆炸④硫酸与氢氧化钾溶液反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物腐败⑦碳与水蒸气反应制得水煤气核心素养目标一化学反应中能量改变的分析[例1]如图是某化学反应过程中能量改变的曲线图。下列叙述正确的是()A．该反应为吸热反应B．该图可以表示Zn与HCl溶液反应的能量改变C．该反应先发生物质改变后发生能量改变D．断开反应物化学键汲取的能量大于形成生成物化学键放出的能量eq\x(状元随笔)从能量守恒的角度来看，反应物断键汲取的总能量＋反应物的总能量＝生成物成键释放的总能量＋生成物的总能量。[提升1]依据下面的信息，推断下列叙述正确的是()A．氢气与氧气反应生成水的同时释放能量B．氢气与氧气反应生成水的同时汲取能量C．1mo1H2与eq\f(1,2)molO2反应生成1molH2O肯定释放能量245kJD．2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)汲取能量490kJ[核心实力]1．化学反应中能量改变的关系化学反应完成后是汲取能量还是放出能量，确定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，下表形象地表示了这种关系。化学反应放出能量化学反应汲取能量2.化学反应中能量改变的计算以H2＋Cl2=2HCl为例断裂化学键汲取的能量形成化学键放出的能量1mol化学键H2Cl2HCl436kJ243kJ431kJH2＋Cl2=2HCl共汲取436kJ＋243kJ＝679kJ共放出862kJ679kJ－862kJ＝－183kJ，即反应放出183kJ热量计算公式为：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ΔQ<0为放热反应,ΔQ>0为吸热反应))eq\x(状元随笔)从化学键的角度理解化学反应过程中的能量改变(1)若反应物中的化学键断开时汲取的能量高于生成物成键释放的能量，则该反应汲取能量，汲取的能量＝反应物分解汲取的总能量－生成物形成释放的总能量。(2)若反应物中的化学键断开时汲取的能量低于生成物成键释放的能量，则该反应放出能量，放出的能量＝生成物形成释放的总能量－反应物分解汲取的总能量。目标二吸热反应和放热反应的推断[例2]下列反应肯定属于放热反应的是()①硫酸与Ba(OH)2溶液混合②Mg与CH3COOH溶液的反应③燃烧④中和反应⑤复分解反应A．①②③④B．②③④⑤C．①③④⑤D．全部eq\x(状元随笔)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)2·8H2O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。[提升2]下列说法正确的是()①须要加热才能发生的反应肯定是吸热反应②放热反应在常温下肯定很简单发生③反应是放出能量还是汲取能量必需看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④有的放热反应加热到肯定温度引发后，停止加热反应也能接着进行A．只有③④B．只有①②C．①②③④D．②③④[核心实力]吸热反应和放热反应的推断方法(1)依据反应物和生成物的总能量的相对大小推断——确定因素。若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。(2)依据化学键断裂或形成时的能量改变推断——用于计算。若断裂反应物中的化学键所汲取的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，反之是吸热反应。(3)依据反应物和生成物的相对稳定性推断。由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。(4)依据反应条件推断。凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。eq\x(状元随笔)(1)吸热反应和放热反应均是化学反应。留意某些吸热过程和放热过程不属于化学反应。如：NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释属于放热过程；NH4NO3固体溶于水属于吸热过程，三者都不是化学反应，也就不属于吸热反应或放热反应。(2)吸热反应与放热反应与反应是否须要加热没有关系。学考评价1．生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不肯定属于放热反应的是()A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应B．燃烧反应C．复分解反应D．中和反应2．下列说法正确的是()A．伴有能量改变的都是化学改变B．物质发生化学反应一般都伴随着能量的改变C．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量3．已知反应A＋B=C＋D为放热反应，对于该反应，下列说法中正确的是()A．A和B的总能量肯定高于C和D的总能量B．B的能量肯定高于DC．因为该反应为放热反应，故不加热反应就肯定能发生D．A的能量肯定高于C4．化学反应A2＋B2=2AB的能量改变如图所示，则下列说法正确的是()A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ的能量C．断裂2molA—B键须要汲取ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量5．人类将在将来几十年内渐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A．探讨菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应C．太阳能电池可将太阳能干脆转化为电能D．石油和自然气都属于碳素燃料6．某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2。假如把化学反应中能量的改变看成是物质内部的能量与热能之间进行转变，则：(1)若E1>E2，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<E2，则该反应为________热反应。那么在发生化学反应时，反应物须要________才能转化成生成物。该反应过程可看成是______________________________________________________的过程。第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量改变能量改变热能电能第1课时化学反应与热能学业基础[预习新知]汲取放出气泡 上升Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑放热刺激性发凉黏结在一起糊状Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O吸热汲取释放汲取释放放热吸热[即学即练]1．答案：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×2．答案：D3．答案：B4．解析：吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，A项正确。答案：A5．答案：(1)化学能转化为热能(2)热能转化为化学能(3)太阳能转化为化学能(4)机械能转化为电能(5)化学能转化为电能6．②③④⑤⑥①⑦核心素养[例1]解析：A错，由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应。B对，Zn和HCl溶液反应生成ZnCl2和H2，并放出热量，符合图示能量改变。C错，化学反应过程中，物质改变和能量改变同时发生。D错，该反应是放热反应，断开反应物中化学键汲取的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。答案：B[提升1]解析：由题中信息可知，1molH2(g)的共价键断裂汲取能量436kJ，eq\f(1,2)molO2(g)的共价键断裂汲取能量249kJ，两项共汲取能量685kJ；形成2molH—O键时共释放能量930kJ。在1molH2(g)与eq\f(1,2)molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中，放出的能量比汲取的能量多245kJ，C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不肯定是245kJ。答案：A[例2]解析：硫酸与Ba(OH)2溶液混合，酸、碱发生中和反应，是放热反应。镁与CH3COOH溶液的反应也是放热反应。燃烧一般是指物质与氧发生的猛烈的发光、发热的反应，因而是放热反应。复分解反应有的是放热反应，如中和反应；有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。答案：A[提升2]解析：加热才能发生的反应不肯定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常温下不肯定简单发生，如N2与H2合成NH3；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；须要加热才能发生的放热反应，假如反应放出的热量达到反应所须要的热量，停止加热反应也能接着进行，如Fe＋Seq\o(=,\s\up15(△))FeS。答案：A学考评价1．解析：H2SO4与Ba(OH)2溶液混合，酸与碱发生中和反应，是放热反应；燃烧是指猛烈的发光、发热的反应，因而都是放热反应；复分解反应，有的是放热反应，如酸碱中和反应，有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。答案：C2．答案：B3．解析：该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即A和B的总能量肯定高于C和D的总能量，A项正确；化学反应的放热、吸热只与反应物的总能量和生成物的总能量有关，故B的能量与D的能量关系无法确定，A的能量与C的能量关系也无法确定，B项、D项错误；化学反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，C项错误