2022年高中化學 第一節(jié) 化學能與熱能學案 新人教版必修2

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1、2022年高中化學 第一節(jié) 化學能與熱能學案 新人教版必修2 【學習目標】 知識與技能 1．獲得化學能與熱能化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能設計并完成吸熱反應和放熱反應的化學實驗。2．形成吸熱反應和放熱反應的概念。 過程與方法 1．具有較強的問題意識，能夠發(fā)現(xiàn)和提出化學能與熱能的探究性的問題，敢于質疑，勤于思索，逐步形成獨立思考的能力。 情感、態(tài)度與價值觀。 1.培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度。 2. 有參與化學科技活動的熱情，有將化學能與熱能的化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學能有關的社會和生活問題做出合理的判斷。 學習重點：實驗探究

2、和通過實驗探究化學反應與能量的關系，掌握吸熱反應和放熱反應的概念。 學習難點：設計探究實驗引出吸熱反應和放熱反應的概念。 【知識回顧】 1.質量守恒定律： 2.化學反應的實質是： 。 【學習過程】

3、 一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系 1.當物質發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要 ，形成生成物中化學鍵要 。化學反應中發(fā)生能量的變化的主要原因是： 。物質的化學反應與體系的 變化是同時發(fā)生的。 2．吸熱反應和放熱反應 （1）定義： 吸熱反應 。 放熱反應 。

4、 （2）從鍵能角度判斷化學反應是“吸熱”或“放熱” .鍵能： 。 鍵能越大，斷開此鍵吸收的能量越 ；鍵能越大，形成此鍵放出的能量越 。 在化學反應中，當斷開反應物化學鍵需要的總能量（斷開的化學鍵鍵能總和） 形成生成物化學鍵放出的總能量（形成的化學鍵鍵能總和）時，該反應的結果是吸收能量；反之，是放出能量。 例：已知EH-H=436KJ/mol,ECl-Cl=240KJ/mol,EH-Cl=428KJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2

5、HCl(g)(反應前后溫度、壓強不改變) 使計算每生成2molHCl放出或吸收的能量。 二、化學能與熱能的相互轉化 1.能量守恒定律： 。 2.從物質具有能量角度判斷化學反應是“吸熱”或“放熱” 計算公式： 一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸

6、收能量還是放出能量，決定于 的相對大小。 ∑E（反應物）＞∑E（生成物）-反應 能量； ∑E（反應物）＜∑E（生成物）-反應 能量。 注意：物質具有的總能量 該物質內的化學鍵鍵能總和。 3.常見的放熱反應有 ； 常見的吸熱反應有 。 三.中和熱 1.定義：

7、 。 酸堿中和反應的實質： 。 酸堿中和反應都是 （填放熱、吸熱）反應；水的電離是 （填放熱、吸熱）過程。 四．人類對于化學能與熱能的相互轉化的應用 人類利用 能轉化為 能的原理來獲取所需的大量熱量進行生活、生產和科研，如化石燃料的燃燒、炸藥開山、發(fā)射火箭等?；瘜W家們也常常利用熱能促使很多化學反應得以發(fā)生，從而探索物質的組成、性

8、質或制備所需的物質，如高溫冶煉金屬、分解化合物等。 小結： 判斷吸熱還是放熱反應的方法： 【目標檢測】A 1.下列說法正確的是（ ） A.物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量的變化 B.伴隨能量變化的物質變化都是化學變化 C.在一個確定的化學反應關系中，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系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量 2.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

9、止加熱，反應一定能繼續(xù)進行 3.下列變化中屬于吸熱反應的是（ ） （1）液態(tài)水汽化 （2）將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰? （3）濃硫酸稀釋 （4）氯酸鉀分解制氧氣 （5）生石灰跟水反應生成熟石灰 A.（1）（4） B.（2）（3） C.（1）（4）（5） D.（2）（4） 4.下列物質加入水中顯著放熱的是（ ） A.固體NaOH B.生石灰 C.無水乙醇 D.固體NH4NO3 5.在相同條件下，下列兩個反應放出的熱量分別以Q1和Q2表示： 點燃 2H2（氣）+ O2（氣）== 2H2O （氣）

10、Q1 2H2（氣）+ O2（氣）== 2H2O （液） Q2 則 Q1 和Q2 的關系為（ ） A.Q2 > Q1 B.Q1 >Q2 C.Q1 == Q2 D.無法確定 6.下列變化過程是吸熱反應的是( ) A.H + H H2 B.H + Cl HCl C.I2 I + I D.S + O2 SO2 7.下列化學反應既屬于氧化還原反應，又屬于放熱反應的是（ ） A.Ba(OH)2 ·8H2O與NH4Cl反應 B.鈉在氯氣中燃燒 C.C和CuO在高溫

11、下發(fā)生反應 D.CaCO3 的受熱分解 8.在相同溫度和壓強下，將32克硫分別在純氧氣和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放出熱量為Q2，則關于Q1、Q2的相對大小正確的判斷是： （ ）[ 紫光能量> 藍光能量] A.Q1＝Q2 B.Q1>Q2 C.Q1

12、 ） A.淀粉類物質 B.水 C.脂肪類物質 D.蛋白質 10.對于反應，下列說法正確的是( ) A．產物H20所具有的總能量高于反應物H2和O2所具有的總能量 B．反應物H2和O2所具有的總能量高于產物H2O所具有的總能量 C．反應物H2和O2所具有的總能量等于產物H2O所具有的總能量 D．反應物H2和02具有的能量相等 11．一種“即食即熱快餐”適合外出旅游時使用，其內層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品，外層則是分別包裝的兩包化學物質，使用時拉動預留在外的拉線，使這兩包化學物質反應，此時便可對食物進

13、行加熱，這兩包化學物質最適合選擇的是（? ? ） A.濃H2SO4與水 B.生石灰與水? C.熟石灰與水? D.氯化鈉與水 12.近年來，科學家正在探索利用鋁粉做燃料的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法，你認為哪項是錯誤的( ) A．鋁質輕，便于運輸、貯存，且安全 B．鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后新產物對環(huán)境的污染容易得到有效控制 C．在地球上，鋁礦資源豐富 D．現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術已為鋁作為新能源奠定了重要基礎 13.1 molH–I 鍵的鍵能是299KJ。 1mol I – I 鍵的鍵能是151K

14、J， 1mol H–H鍵的鍵能是436KJ， 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 14.已知反應A＋B＝C＋D為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的為 A.A的能量一定高于C B.B的能量一定高于D C.A和B的總能量一定高于C和D的總能量 D.該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發(fā)生 B 15. 2C + O2 = 2CO，2CO + O2 = 2CO2 都是放熱反應。據此推斷，下列說法不正確的是（其他條件相同） A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量

15、 B. 56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量 C. 12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量 D. 將一定質量的碳燃燒，生成CO2比生成CO時放出的熱量多 16.最近，新華社的一條消息中披露：我國南海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當于中國石油總量的一半；而我國東?！翱扇急钡奶N藏量也很可觀……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體（CH4·H2O）。請結合初中化學知識回答下列問題： (1)下列說法中正確的是（填序號）___________________________． A．CH4·H2O晶體中水是溶劑 B．C

16、H4·H2O的組成元素有3種 C．CH4·H2O中CH4和H2O的質量比為1：1 D．可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性 (2)可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀使用高效新能源開辟了廣闊的前景．你認為能開發(fā)利用 的新能源還有（至少填寫二種）__________________，________________． 17.把煤作為燃料可通過下列兩種途徑： 途徑Ⅰ：C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放熱Q1 kJ ) 途徑Ⅱ：先制水煤氣 C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸熱Q2 kJ)

17、 再燃燒水煤氣 (共放熱Q3 kJ) 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) 試回答下列問題： (1)判斷兩種途徑放熱：途徑Ⅰ放出的熱量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。 (2)Q1、Q2、Q3的數(shù)學關系式是__________________。 (3)由于制取水煤氣反應里，反應物所具有的總能量________生成物所具有的總能量，那么在化學反應時，反應物就需要_______能量才能轉化為生成物，因此其反應條為 。 (

18、4)簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義： 。 18．250mL 0.4mol/L的鹽酸與足量的氫氧化鈉溶液反應，放出熱量5.73kJ，試計算：(1)每生成1mol的水，放出熱量多少kJ？(2)現(xiàn)有33.1g 氫氧化鈉和氫氧化鋇的固體混合物溶解，配成稀溶液與足量的鹽酸反應，放出熱量34.38kJ，則原混合物中NaOH的質量分數(shù)是多少？ 第二章 第一節(jié) 化學反應與熱能習題參考答案 【知識回顧】 1.質量守恒定律：參加化學化反應各種物質的質量總和等于反應后生成各種物質的質量總和 2化學反應的

19、實質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。 【學習過程】 一1吸收能量 放出能量 化學鍵的斷裂和形成 能量 2（1）化學反應完成后的結果是吸收熱量的反應 化學反應完成后的結果是放出熱量的反應 （2）斷開（生成）化學鍵需要吸收（放出）的能量。大 大 大于 例：放出180 2 3 4 5 6 7 8 AC C D AB A C B C 9 10 11 12 13 14 15 16 B B B D B C A 二 1一種形式的能量可以轉化為另一種形式的能量，轉化的途徑和能量形式不同，但體系包含的總能量不變

20、2 Q = E(反應物的總能量) — E(生成物的總能量) 反應物與生成物的總能量的相對大小 放出 吸收 不等于 三.1酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放出的熱量稱為中和熱。 H+ + OH- == H2O 放熱 吸熱 四 化學能 熱能 小結 (1)據反應物及生成物的總鍵能的大小 反應物總鍵能<生成物總鍵能 放熱反應 反應物總鍵能>生成物總鍵能 吸熱反應 (2)據反應物及生成物的總能量的大小 反應物總能量>生成物總能量 放熱反應 反應物總能量<生成物總能量 吸熱反應 16.（1）B （2）太陽能、潮汐能、水能、風能、核能、地熱、氫能源等． 17.（1）等于 （2）Q1 = Q3 － Q2 （3）低于 吸收 高溫 （4） 固體煤經處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO2和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送 。 18. 5.73 kJ， 48.3%