2018秋高中化學 第二章 化學反應與能量 2.1.1 化學能與熱能學案 新人教版必修2.doc

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第1課時　化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系 學習目標 1.知道化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 2.從本質(zhì)上(微觀結(jié)構(gòu)角度)理解化學反應中能量的變化,從而建立起科學的能量變化觀。 自主學習 一、化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系 1.化學鍵的概念。 化學鍵是指能夠使原子或離子相結(jié)合的　　　　,它包含　　　　和　　　　兩種作用。 2.化學鍵的斷裂、形成與能量的吸收、釋放。 斷裂化學鍵為原子或離子需要　　　　(填“吸收”或“釋放”,下同)能量;形成化學鍵需要　　　　能量;相同條件下,斷裂或形成同一種化學鍵吸收和釋放的能量　　　(填“相等”或“不等”)。 3.舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是化學反應中能量變化的主要原因。 一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于　　　　　　的相對大小。 4.化學反應的熱效應和鍵能的關(guān)系? 二、反應物、生成物的總能量與化學反應中能量變化的關(guān)系 根據(jù)能量守恒定律,如果反應物總能量高于生成物總能量則反應　　　　(填“放熱”或“吸熱”,下同);如果反應物總能量低于生成物總能量則反應　　　　。 課內(nèi)探究 一、化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系 【交流研討】鍵能概念:拆開　　所吸收的能量或形成　　所釋放的能量。單位:　　　　。1 mol H2中含有1 mol H—H鍵,在25 ℃、101 kPa條件下,由H原子形成1 mol H—H鍵要放出436 kJ的能量,而斷開1 mol H—H鍵重新變?yōu)镠原子要　　　　　的能量。 【遷移應用】在反應H2+Cl22HCl中,已知H—H鍵的鍵能為436 kJ/mol,Cl—Cl鍵的鍵能為247 kJ/mol,H—Cl鍵的鍵能為431 kJ/mol,判斷該反應是　　　　　　反應?并解釋原因。 二、反應物、生成物的總能量與化學反應中能量變化的關(guān)系 【交流研討】化學反應中能量變化與反應物的總能量、生成物的總能量的相對大小的關(guān)系。 ∑E(反應物)>∑E(生成物)——　　　　能量; ∑E(反應物)<∑E(生成物)——　　　　能量。 【遷移應用】下列各圖中,表示正反應是吸熱反應的圖是(　　) 三、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 【交流研討】 1.化學反應遵循　　　　　　　定律和　　　　　　　　定律。 質(zhì)量守恒:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 能量守恒:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.物質(zhì)發(fā)生化學反應的同時還伴隨著　　　的變化?；瘜W能是能量的一種形式,可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量如　　　和　　　等。而這種變化通常主要表現(xiàn)為　　　的變化,即　　　或　　　　。如果二者能量比較接近,則放熱和吸熱不明顯。 隨堂檢測 1.天然氣、石油、煤等在地球上的蘊藏量是有限的,因此:①可利用電解水的方法得到氫氣作能源;②可用酒精作能源;③砍伐樹木作能源;④應開發(fā)太陽能、核能等新的能源。上述說法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.只有① B.①和④ C.②和③ D.只有④ 2.下列說法正確的是(　　) A.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化 B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化 C.在一個確定的化學反應關(guān)系中,反應物的總能量與生成物的總能量一定不同 D.在一個確定的化學反應關(guān)系中,反應物的總能量總是高于生成物的總能量 3.下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是(　　) ①燃燒時發(fā)生氧化反應?、诔浞秩紵漠a(chǎn)物不污染環(huán)境?、垡掖际且环N再生能源　④燃燒時放出大量熱量 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 4.航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料,點燃時鋁粉被氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應,其化學方程式可表示為: 2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑ 下列對此反應的敘述中錯誤的是(　　) A.上述反應屬于分解反應 B.上述反應瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機飛行 C.反應從能量變化上說,主要是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽? D.在反應中高氯酸銨只起氧化劑作用 5.已知某反應是放熱反應,下列說法正確的是(　　) A.該反應發(fā)生時,一定不需要加熱 B.該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量 C.該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量 D.如果該反應開始后停止加熱,反應一定能繼續(xù)進行 6.1 mol H—I鍵的鍵能是299 kJ/mol。1 mol I—I鍵的鍵能是151 kJ/mol,1 mol H—H鍵的鍵能是436 kJ/mol,則H2(g)+I2(g)2HI(g)的反應是(　　) A.吸熱反應 B.放熱反應 C.分解反應 D.可逆反應 參考答案 自主學習 一、1.作用力　靜電吸引　靜電排斥 2.吸收　釋放　相等 3.舊鍵斷裂吸收的能量和新鍵形成釋放的能量 4.在化學反應中,從反應物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?各原子內(nèi)部并沒有多少變化,但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。在這個過程中,反應物分子中的化學鍵部分或全部遭到破壞,生成物分子中的新化學鍵形成了。在破壞舊化學鍵時,需要能量來克服原子間的相互作用,在形成新化學鍵時,由于原子間的相互作用而放出能量,化學反應的熱效應來源于反應過程中斷裂舊化學鍵并形成新化學鍵時的能量變化?；瘜W鍵鍵能的大小可粗略計算化學反應的熱效應?；瘜W反應的熱效應=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。 二、放熱　吸熱 課內(nèi)探究 一、【交流研討】1 mol化學鍵　1 mol化學鍵　kJ/mol　吸收436 kJ 【遷移應用】答案:放熱　原因:(1)化學鍵斷裂時需要吸收能量。如果1 mol H2與1 mol Cl2發(fā)生反應,斷裂化學鍵吸收總能量為436 kJ+247 kJ=683 kJ; (2)化學鍵形成時需要釋放能量。生成2 mol HCl釋放總能量為431 kJ+431 kJ=862 kJ; (3)化學鍵形成時需要釋放能量大于化學鍵斷裂時需要吸收能量,故反應放熱,放出的熱量為862 kJ-683 kJ=179 kJ。 二、【交流研討】釋放　吸收 【遷移應用】解析:依據(jù)∑E(反應物)>∑E(生成物)——釋放能量;∑E(反應物)<∑E(生成物)——吸收能量,可知A,∑E(反應物)<∑E(生成物)——吸收能量;B、D,∑E(反應物)>∑E(生成物)——釋放能量;C,∑E(反應物)=∑E(生成物)既不吸熱也不放熱,且這類反應事實上并不存在。 答案:A 三、1.質(zhì)量守恒　能量守恒　化學反應前后元素的種類和原子個數(shù)不變(或質(zhì)量保持不變)　化學反應前后體系包含的總能量保持不變 2.能量　光能　熱能　熱能　吸熱　放熱 隨堂檢測 1.D　2.AC　3.D　4.D　5.CD　6.BD