2024新教材高中化学第2章化学键化学反应规律第2节化学反应与能量转化第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式教案鲁科版第二册

PAGE5-第1课时化学反应中能量改变的本质及转化形式核心素养发展重点学业要求丰富对化学改变的相识角度，相识化学反应中能量改变。1.了解化学反应中存在能量改变以及化学反应的实质。2.知道常见的放热反应和吸热反应。3.了解化学反应中能量改变的实质。学生自主学习化学反应中的能量改变的试验探究1．试验探究——化学反应中的能量改变2．结论：任何化学反应都伴随着能量改变，有的反应eq\o(□,\s\up3(05))释放能量，有的反应eq\o(□,\s\up3(06))汲取能量。化学反应中的能量改变的实质及缘由分析1．化学反应的实质化学反应是旧化学键eq\o(□,\s\up3(01))断裂和新化学键eq\o(□,\s\up3(02))形成的过程。2．化学反应中能量改变的实质在化学反应过程中，旧化学键的断裂须要eq\o(□,\s\up3(03))汲取肯定的能量；新化学键的形成须要eq\o(□,\s\up3(04))释放肯定的能量，二者不相等。3．化学反应中放出或汲取能量的缘由若形成新化学键所释放的总能量大于破坏旧化学键所汲取的总能量，就会有肯定的能量以热能、电能或光能等形式eq\o(□,\s\up3(05))释放出来能量；假如形成新化学键所释放的能量小于破坏旧化学键所汲取的能量，则须要eq\o(□,\s\up3(06))汲取能量。4．化学反应中能量转化的形式化学反应的过程可以看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为eq\o(□,\s\up3(07))热能、eq\o(□,\s\up3(08))电能或eq\o(□,\s\up3(09))光能等释放出来，或是eq\o(□,\s\up3(10))热能、eq\o(□,\s\up3(11))电能或eq\o(□,\s\up3(12))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。一个确定的化学反应发生时是汲取能量还是释放能量，取决于eq\o(□,\s\up3(13))反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。课堂互动探究一、化学反应中的能量改变1．放热反应肯定简单发生，吸热反应肯定难以发生吗？提示：放热反应不肯定简单发生，如合成氨的反应；吸热反应不肯定难以发生，如Ca(OH)2与NH4Cl的反应。2．须要加热才能发生的反应肯定是吸热反应吗？提示：不肯定。如木炭的燃烧。1．概念放热反应：放出热量的化学反应；吸热反应：汲取热量的化学反应。2．常见的放热反应(1)全部的燃烧反应，如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。(2)酸碱中和反应，如H＋＋OH－=H2O。(3)大多数的化合反应，如H2＋Cl2eq\o(=,\s\up15(点燃))2HCl。(4)铝热反应，如8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up15(高温))4Al2O3＋9Fe。(5)活泼金属与酸或H2O的反应，如2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。3．常见的吸热反应(1)铵盐与碱的反应，如Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)大多数的分解反应，如NH4Cleq\o(=,\s\up15(△))HCl↑＋NH3↑。(3)碳与水蒸气的反应：C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up15(高温))CO＋H2。(4)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C＋CO2eq\o(=,\s\up15(高温))2CO。学问拓展化学反应中必定有能量改变，但有能量改变的过程不肯定发生化学反应。如NaOH固体溶于水、水蒸气转化为液态水时放出能量，都是放热的物理改变过程而不是发生了放热反应；NH4NO3固体溶于水、碘升华、水蒸发时汲取能量，都是吸热的物理改变过程而不是发生了吸热反应。1．下列说法不正确的是()A．大多数的化合反应是释放能量的反应B．大多数的分解反应是汲取能量的反应C．化学反应必定伴随着能量的改变D．汲取能量的反应都须要加热答案D解析化学反应的能量改变与反应条件无关。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伴有能量改变的物质改变都是化学改变③H2在O2中的燃烧是放热反应④放热反应加热到肯定温度引发后，停止加热，反应仍能接着进行A．③④ B．①②C．①②③④ D．②③④答案A解析①错：须要加热才能发生的反应不肯定是吸热反应，如铝热反应。②错：冰溶化成水、碘的升华、液体的汽化等物理改变过程以及核改变(如原子弹的爆炸)都伴随有能量改变，但它们都不是化学反应。③对：燃烧都是放热反应。④对：因为放热反应在反应过程中放出热量，可以维持反应的接着进行，所以停止加热后反应也可以接着进行。规律方法吸热反应与放热反应推断的留意事项(1)须要点燃、加热、光照的反应不肯定是吸热反应，有些放热反应须要加热等条件引发反应。如H2在O2中的燃烧、木炭的燃烧等。(2)不须要加热(在常温下)能进行的反应不肯定是放热反应。如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，在常温下能反应。(3)在高温下或持续加热条件下进行的反应一般是吸热反应。(4)放热反应在常温下不肯定能进行反应，吸热反应在常温下也可能进行反应。二、化学反应中能量改变的缘由为什么全部化学反应前后都有能量的改变？提示：因为化学反应肯定有旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂汲取的能量与新化学键形成释放的能量不等。1．从化学键的断裂与形成分析能量改变①若E1>E2，反应汲取能量(吸热反应)；②若E1<E2，反应放出能量(放热反应)。2．从反应物、生成物所具有的总能量分析能量改变图Ⅰ中反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量，反应放出能量(放热反应)；图Ⅱ中反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量，反应汲取能量(吸热反应)。学问拓展(1)ΔE(化学反应中能量的改变)＝E(断开反应物化学键所汲取的能量)－E(形成生成物化学键所释放的能量)。若ΔE>0，则为吸热反应；若ΔE<0，则为放热反应。(2)①物质的能量越低越稳定，参与反应时，化学键断裂汲取的能量就越多；形成该物质化学键时，放出的能量也越多。②物质的能量越高越不稳定，化学性质越活泼，参与反应时，化学键断裂汲取的能量就越少；而形成该物质化学键时，放出的能量也越少。3．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的能量肯定高于M的，Y的能量肯定高于N的B．破坏反应物中的化学键所汲取的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量C．X和Y的总能量肯定高于M和N的总能量D．因为该反应为放热反应，所以不必加热就可发生答案C解析由于该反应为放热反应，所以X和Y的总能量肯定高于M和N的总能量，A不正确，C正确；破坏反应物中的化学键所汲取的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量时，该反应则为吸热反应，B不正确；放热反应在通常状况下不肯定就能反应，有些放热反应须要在肯定的条件(如加热或光照等)下才能发生。4．科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1molN—N键须要汲取167kJ能量，断裂1molN≡N键须要汲取942kJ能量，下列说法正确的是()A．N4属于一种新型的化合物B．N4(g)=4N(g)的过程中释放1002kJ能量C．1molN4转化为N2时要汲取882kJ能量D．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学改变答案D解析N4属于