2018秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.1 化學(xué)能與熱能學(xué)案 新人教版必修2.doc

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第1課時(shí)　化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)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(xué)反應(yīng)中能量的變化,從而建立起科學(xué)的能量變化觀。 自主學(xué)習(xí) 一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 1.化學(xué)鍵的概念。 化學(xué)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(xué)鍵的斷裂、形成與能量的吸收、釋放。 斷裂化學(xué)鍵為原子或離子需要　　　　(填“吸收”或“釋放”,下同)能量;形成化學(xué)鍵需要　　　　能量;相同條件下,斷裂或形成同一種化學(xué)鍵吸收和釋放的能量　　　(填“相等”或“不等”)。 3.舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量,決定于　　　　　　的相對(duì)大小。 4.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和鍵能的關(guān)系? 二、反應(yīng)物、生成物的總能量與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 根據(jù)能量守恒定律,如果反應(yīng)物總能量高于生成物總能量則反應(yīng)　　　　(填“放熱”或“吸熱”,下同);如果反應(yīng)物總能量低于生成物總能量則反應(yīng)　　　　。 課內(nèi)探究 一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 【交流研討】鍵能概念:拆開(kāi)　　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(kāi)1 mol H—H鍵重新變?yōu)镠原子要　　　　　的能量。 【遷移應(yīng)用】在反應(yīng)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(yīng)是　　　　　　反應(yīng)?并解釋原因。 二、反應(yīng)物、生成物的總能量與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 【交流研討】化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量的相對(duì)大小的關(guān)系。 ∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——　　　　能量; ∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——　　　　能量。 【遷移應(yīng)用】下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的圖是(　　) 三、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 【交流研討】 1.化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著　　　的變化?；瘜W(xué)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(cè) 1.天然氣、石油、煤等在地球上的蘊(yùn)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(shù)木作能源;④應(yīng)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、核能等新的能源。上述說(shuō)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(shuō)法正確的是(　　) A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(xué)變化 C.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同 D.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量 3.下列選項(xiàng)中說(shuō)明乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是(　　) ①燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)?、诔浞秩紵漠a(chǎn)物不污染環(huán)境?、垡掖际且环N再生能源?、苋紵龝r(shí)放出大量熱量 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 4.航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料,點(diǎn)燃時(shí)鋁粉被氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng),其化學(xué)方程式可表示為: 2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑ 下列對(duì)此反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng) B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動(dòng)航天飛機(jī)飛行 C.反應(yīng)從能量變化上說(shuō),主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能 D.在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用 5.已知某反應(yīng)是放熱反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是(　　) A.該反應(yīng)發(fā)生時(shí),一定不需要加熱 B.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量 C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 D.如果該反應(yīng)開(kāi)始后停止加熱,反應(yīng)一定能繼續(xù)進(jìn)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(yīng)是(　　) A.吸熱反應(yīng) B.放熱反應(yīng) C.分解反應(yīng) D.可逆反應(yīng) 參考答案 自主學(xué)習(xí) 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(xué)反應(yīng)中,從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?各原子內(nèi)部并沒(méi)有多少變化,但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵部分或全部遭到破壞,生成物分子中的新化學(xué)鍵形成了。在破壞舊化學(xué)鍵時(shí),需要能量來(lái)克服原子間的相互作用,在形成新化學(xué)鍵時(shí),由于原子間的相互作用而放出能量,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)來(lái)源于反應(yīng)過(guò)程中斷裂舊化學(xué)鍵并形成新化學(xué)鍵時(shí)的能量變化。化學(xué)鍵鍵能的大小可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)=反應(yīng)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(xué)鍵　1 mol化學(xué)鍵　kJ/mol　吸收436 kJ 【遷移應(yīng)用】答案:放熱　原因:(1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。如果1 mol H2與1 mol Cl2發(fā)生反應(yīng),斷裂化學(xué)鍵吸收總能量為436 kJ+247 kJ=683 kJ; (2)化學(xué)鍵形成時(shí)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(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量大于化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量,故反應(yīng)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(yīng)用】解析:依據(jù)∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——釋放能量;∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——吸收能量,可知A,∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——吸收能量;B、D,∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——釋放能量;C,∑E(反應(yīng)物)=∑E(生成物)既不吸熱也不放熱,且這類反應(yīng)事實(shí)上并不存在。 答案:A 三、1.質(zhì)量守恒　能量守恒　化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和原子個(gè)數(shù)不變(或質(zhì)量保持不變)　化學(xué)反應(yīng)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(cè) 1.D　2.AC　3.D　4.D　5.CD　6.BD