化学能与热能专题
[高考说明]
1．通过化学键的断裂和形成，能说明化学反应中能量变化的原因。
2．通过化学能与热能的相互转化，认识常见的能量转化形式及其重要应用。
3．能正确书写热化学方程式并根据盖斯定律进行有关计算。
创设情境、问题定向
1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A B C D
硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶
思考：吸热反应：将能转化为能；放热反应：将能转化为能。归纳：常见的吸热反应有哪些？
常见的放热反应有哪些？
自主探究、合作交流
任务一：探究有的反应放热、有的反应吸热的原因。
1从化学键的断裂和形成的角度（微观）：
一个反应是放热还是吸热，取决于：。
2从物质本身所具有的能量来看（宏观）：
一个反应是放热还是吸热，取决于：。
E反—反应物的总能量；E生—生成物的总能量；
E断—断键吸收的总能量；E成—成键放出的总能量
归纳：
任务二：概念辨识
1．反应热的定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用反应热来表述，也称焓变。
单位：用表示，为吸热反应，为放热反应。
2．燃烧热：25℃，101kPa时，。
C - S –H–
3．中和热：稀溶液中，酸与碱反应生成称中和热。（注意：反应不能有沉淀）。强酸强碱的△H= - 57.3kJ/mol ；弱酸弱碱△H - 57.3kJ/mol。
4．盖斯定律：化学反应的反应热只与有关，而与无关。
也就是说：
练习：已知甲醇的燃烧热数值为726.51 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．CH42 === CO2 + 2H2O =-726.51 kJ·mol-1
B．CH42 (g)=== CO2(g) + 2H2O(g) =-726.51 kJ·mol-1
C．2CH4O(l) + 3O2(g) === 2CO2(g) + 4H2O(l) =+1453.12 kJ·mol-1
D．CH4O(l) + 2 (g)=== CO2(g) + 2H2O(l) =-726.51 kJ·mol-1
任务三：热化学方程式书写
题型1直接书写热化学方程式。归纳做题方法
已知：合成氨工业中，合成塔中每生成1 mol NH3，放出46 kJ热量。
工业合成氨的热化学方程式____________________________________________。
题型2根据盖斯定律进行计算。归纳做题方法
生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会
形成金属氯化物（如NaCl）和Cl2等物质，对金属炉壁造成腐蚀。
2H2O2(l) === 2H2O(l)＋O2(g) ΔH1 =－196.46 kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g) === H2O(l) ΔH2 =－285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)＋H2(g) === 2HCl(g) ΔH3 =－184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下，用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式：。
题型3 根据反应物和生成物的总能量进行计算。归纳做题方法
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。土壤中的微生物可将大
气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为。
题型4 根据键能进行计算归纳做题方法
已知：2NH3(g)＋3Cl2(g)＝N2(g)＋6HCl(g) △H= —456 kJ·mol-1
断开1mol H－N键与断开1molH－Cl键所
需能量相差约为，NH3中的H－N键比
HCl中的H－Cl键（填“强”或“弱”）。
检测反馈：
1已知：
2 已知：
比较2a b+c（填< 、>或=），理由是：
化学能与热能作业：
1．已知：N2(g) ＋O2(g) === 2NO(g) ΔH =a kJ·mol-1
N2(g) ＋3H2(g) === 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1
2H2(g) ＋O2(g) === 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1
反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为。2．合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式____________________________________________。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则
Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③已知：
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_________________kJ。
3．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A可实现氯的循环利用。
反应A：4HCl+O22Cl2+2H2O
（1）已知：Ⅰ．反应A中，4 mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。
Ⅱ．
①H2O的电子式是_______________。
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ，H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_______________。
4．利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A：已知：
①反应Ⅱ是_____反应（填“吸热”或“放热”），其原因是。
②反应A的热化学方程式是_______。
第一节化学能与热能 【学习目标】 1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2.了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或放热的原因。 3.了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。 4.了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。 【自主学习】 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)化学反应的实质 原子的重新组合，即反应物中旧化学键的________和生成物中新化学键的________过程。 (2)化学反应中能量变化的原因 ①原因 ②实例 断裂1 mol H—H键(H—H―→2H)________436 kJ能量， 形成1 mol H—H键(2H―→H—H)________436 kJ能量； 断裂4 mol C—H键(CH4―→C＋4H)________1 660 kJ能量， 形成1 mol C—H键(C＋H―→C—H)________415 kJ能量。 ③结论 化学反应中能量变化的主要原因是________________________________。 2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 结论：化学反应中的能量变化决定于________________________________________的相对大小。
点拨物质具有的能量越低，断开其中的化学键需要的能量越多，该物质越稳定；物质具有的能量越高，断开其中的化学键需要的能量越少，该物质越不稳定。 [议一议] 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量() (2)化学反应必然伴随能量变化() (3)相同条件下由原子形成1 mol H—Cl 键所放出的能量与断开1 mol H—Cl 键吸收的能量相等() (4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定() 二、化学能与热能的相互转化 1.两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” (1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时________________保持不变。 (2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时________________保持不变。 2.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)实验探究 ①铝和稀盐酸的反应 实验现象有____产生；用温度计测量，水银柱____ 离子反应 实验结论活泼金属与酸反应是________反应 ②Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应 闻到________气味，烧杯壁________；玻璃片和烧杯______，混合物实验现象 呈________
第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能（第一课时） 教学设计 一、教学目标 1.知识与技能： （1）能从微观和宏观的角度理解化学反应中能量变化的原因； （2）掌握吸热反应和放热反应的概念； 2.过程与方法 通过对化学实验现象的分析，培养探究、交流、合作意识，进而学会分析及处理问题的方法。 3.情感、态度和价值观 通过在对化学反应中能量变化观点的建立基础上，让学生认识和感知化学反应中的能量变化与人类生产生活的密切联系，树立正确的能量观、节能意识和环境保护意识。 二、重点、难点 1.重点： 化学能与热能之间的相互转化 2.难点： （1）吸热反应和放热反应概念的形成； （2）从微观角度理解化学反应中能量的变化。 三、教学方法：实验创设情境的理论探究法 四、教学工具：多媒体、适当实验仪器、药品。 五、教学过程
把上面的实例抽象为一个图表，类比放出能量反应， 和老师一起完成ppt上的图例。 水从低处流往高处要吸收能量。通过类比，要求学生完成吸热反应的图表 【提问】通过以上分析，如何从宏观判断一个化学反 应是吸收能量还是放出能量？ 吸收能量：生成物物总能量>反应物总能量 放出能量：反应物总能量>生成物总能量【追问】看图回答： 从图中你可以获取哪些信息？ 放出能量：化学能可以转化为其他形式的能 量 吸收能量：其他形式的能量可以转为为化学 能。 说明化学能可以和其他形式的能量进行转 化，并且在转化过程中能量守恒。 【过渡】自然界中存在两个基本的守恒——质量守恒 和能量守恒。化学反应中不仅质量守恒也存在能量守 恒，所以化学反应不仅有新物种生成并且一定伴随能 量变化。 思考，聆听 【追问】通过我们常见的化学反应知道化学反应中的 能量变化常常是以热能的形式变化的，那我们能否对 化学反应重新进行分类？ 思考回答 根据反应是否放热分为：放热反应和吸热反 应。 【板书】放热反应：在化学反应中放出热量的反应 吸热反应：在化学反应中吸收热量的反应。 【提问】我们如何知道一个反应是吸热反应还是放 热反应呢？ 燃烧是放热反应 【追问】除了燃烧是放热反应以外，还有哪些是放热 反应，哪些是吸热反应？我们如何来观察或者测定反 应放出了热量或者吸收了热量。 可以用手摸，或者用温度计测量反应前后的 温度。 【演示实验2-1】铝与盐酸的反应观察现象，分析原因 【演示实验2-2】Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应观察现象，分析原因 【设疑】化学反应中确实存在吸热反应和放热反应， 还有哪些是吸热反应和放热反应呢？我们是不是要一 一通过实验验证呢？有没有简单的方法可以对常见的 反应进行吸热与放热反应的归类呢？下去分组思考， 讨论，下节课我们共同来探讨 聆听思考
化学能与热能 一、化学反应和物质能量的关系 1.各种物质都储存有_______能，不同的物质储存的_________不同。 2．当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应； 当反应物总能量 < 生成物总能量时，反应为反应。 根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）之间的关系：放热反应中： 吸热反应中： 二、化学键和化学反应中能量变化的关系 3．化学变化中能量变化的主要原因 ⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。 ⑵化学反应的实质用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。 常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________ 吸热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________ 一、选择题(每题只有一个正确答案) 1．氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A．吸热反应 B．放热反应 C．既是吸热反应也是放热反应 D．都不是 2．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。 该化学物质可能是( )。 A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖 3．下列物质加入水中显著放热的是( )。 A．生石灰 B．固体NaCl C．无水乙醇 D．固体NH4N03 4．对于放热反应，下列说法正确的是( ) A．产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量 C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H。O所具有的总能量 D．反应物H2和02具有的能量相等 5．关于吸热反应的说法正确的是( )。 A．凡需加热的反应一定是吸热反应 B．只有分解反应才是吸热反应 C．使用催化剂的反应是吸热反应 D．C02与CaO化合是放热反应，则CaC03分解是吸热反应 6．已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是( )。 A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
化学必修2《化学能与热能》导学案 【思考】： 1、什么是能量守恒定律？ 2、一个化学反应的能量变化是不是全部都表现为热量的变化？举例说明。 3、一定量的铁在纯氧中燃烧放出的总热量与在空气中缓慢氧化所放出的总热量相比，哪一个放出的热量多？ 4、哪些是典型的放热反应？（举例说明，越多越好） 5、哪些是典型的吸热反应？（举例说明，越多越好） 6、人类利用能源包含哪三个阶段？我们现在处在哪个阶段？ 【练习】： 1．下列化学反应中，属于放热反应的是：； 属于吸热反应的是：。 A、Al+稀盐酸 B、Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl（固体） C、CaCO3受热分解 D、CaO+H2O E、灼热的炭与二氧化碳反应 F、木炭的燃烧 G、钢铁制品生锈的反应 H、葡萄糖在人体内的氧化反应是个放热反应 I、酸碱的中和反应 J、食物氧化腐败 K、炸药爆炸
L、煤和高温水蒸气反应生产水煤气 2．关于吸热反应的说法正确的是( )。 A．凡需加热的反应一定是吸热反应 B．只有分解反应才是吸热反应 C．使用催化剂的反应是吸热反应 D．C02与CaO化合是放热反应，则CaC03分解是吸热反应 3．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( )。 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与COz反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 4．下列说法不正确的是（） A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C．可燃物的燃烧都是放热反应 D．1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。 5. “即食即热型快餐”适合外出旅行时使用，其内层使用铝箔包裹的并加工好的真 空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线使这两种化学物质反应，放出的热量便可对物质加热，这两包化学物质最适合的选择是（） A．浓硫酸与水B.生石灰和水 C.熟石灰和水 D.氧化钠和水
化学能与热能专题 [高考说明] 1．通过化学键的断裂和形成，能说明化学反应中能量变化的原因。 2．通过化学能与热能的相互转化，认识常见的能量转化形式及其重要应用。 3．能正确书写热化学方程式并根据盖斯定律进行有关计算。 创设情境、问题定向 1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( ) A B C D 硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶 思考：吸热反应：将能转化为能；放热反应：将能转化为能。归纳：常见的吸热反应有哪些？ 常见的放热反应有哪些？ 自主探究、合作交流 任务一：探究有的反应放热、有的反应吸热的原因。 1从化学键的断裂和形成的角度（微观）： 一个反应是放热还是吸热，取决于：。 2从物质本身所具有的能量来看（宏观）： 一个反应是放热还是吸热，取决于：。 E反—反应物的总能量；E生—生成物的总能量； E断—断键吸收的总能量；E成—成键放出的总能量 归纳： 任务二：概念辨识
1．反应热的定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用反应热来表述，也称焓变。 单位：用表示，为吸热反应，为放热反应。 2．燃烧热：25℃，101kPa时，。 C - S –H– 3．中和热：稀溶液中，酸与碱反应生成称中和热。（注意：反应不能有沉淀）。强酸强碱的△H= - 57.3kJ/mol ；弱酸弱碱△H - 57.3kJ/mol。 4．盖斯定律：化学反应的反应热只与有关，而与无关。 也就是说： 练习：已知甲醇的燃烧热数值为726.51 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( ) A．CH42 === CO2 + 2H2O =-726.51 kJ·mol-1 B．CH42 (g)=== CO2(g) + 2H2O(g) =-726.51 kJ·mol-1 C．2CH4O(l) + 3O2(g) === 2CO2(g) + 4H2O(l) =+1453.12 kJ·mol-1 D．CH4O(l) + 2 (g)=== CO2(g) + 2H2O(l) =-726.51 kJ·mol-1 任务三：热化学方程式书写 题型1直接书写热化学方程式。归纳做题方法 已知：合成氨工业中，合成塔中每生成1 mol NH3，放出46 kJ热量。 工业合成氨的热化学方程式____________________________________________。 题型2根据盖斯定律进行计算。归纳做题方法 生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会 形成金属氯化物（如NaCl）和Cl2等物质，对金属炉壁造成腐蚀。 2H2O2(l) === 2H2O(l)＋O2(g) ΔH1 =－196.46 kJ·mol-1 H2(g)＋1/2O2(g) === H2O(l) ΔH2 =－285.84 kJ·mol-1 Cl2(g)＋H2(g) === 2HCl(g) ΔH3 =－184.60 kJ·mol-1 在催化剂作用下，用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式：。 题型3 根据反应物和生成物的总能量进行计算。归纳做题方法 研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。土壤中的微生物可将大 气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：
第2课时化学能与热能的相互转化 1.通过实验认识化学能可以转化为热能。 2.认识常见的吸热反应和放热反应。 3.了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。 4.了解测定中和热的方法。 5.树立能量守恒的化学思想。 考虑到学生学习的阶段性和层次性,课程标准中关于化学能与热能的转化及中和热测定的教学侧重定性分析和描述。同时认真做好书本上的三个实验,让学生学会定性地研究化学反应中能量变化的科学方法。 1.两个基本的自然定律——质量守恒定律和能量守恒定律 (1)质量守恒定律:自然界中的物质发生转化时①总质量保持不变。 (2)能量守恒定律:不同形式的能量发生转换时②总能量保持不变。化学能是能量的一种形式,可以转化为③热能和④电能等。 2.吸热反应和放热反应 化学能转化为热能时,化学反应通常可分为⑤吸热反应和⑥放热反应。当反应物的总能量大于生成物的总能量时,该反应是⑦放热反应,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,该反应是⑧吸热反应。 3.实验探究 (1)铝和稀盐酸反应 实验现象有⑨气体产生;用温度计测量,其水银柱⑩上升 离子方程式2Al+6H+2Al3++3H2↑ 实验结论该反应是放热反应(2)氢氧化钡晶体与氯化铵反应 实验现象闻到刺激性气味,烧杯壁变冷,玻璃片和烧杯粘在一起,混合物呈糊状 化学方程式 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2 NH3↑+10H2O 实验结论该反应是吸热反应 (3)盐酸与氢氧化钠反应 实验现象混合后溶液比原两种溶液的温度高
离子方程式H++OH-H2O 实验结论该反应是放热反应 1.化学反应中的能量变化除转化为热能外还可以有哪些形式? 【答案】化学反应中化学能还可以转变为电能、光能等。 2.化学反应中有许多反应需要加热才能进行,是不是需要加热才能进行的反应一定是吸热反应? 【答案】不一定;判断某反应是吸热反应还是放热反应,不能通过反应的条件(是否需要加热)来判断,需要加热才能进行的反应也有可能是放热反应,如铝热反应、燃烧反应等。 3.水结冰是否属于放热反应?为什么? 【答案】不属于;因为水结冰不属于化学反应,吸热反应或放热反应必须是化学反应中的热量变化。 探究:吸热反应和放热反应的判断 下列反应属于吸热反应的是( )。 A.葡萄糖在人体内氧化分解 B.氢气在氧气中燃烧 C.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D.氢氧化钾和硫酸中和 【解析】A项,葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应;B项,氢气在氧气中燃烧是放热反应;C 项,碳酸钙高温下分解是吸热反应;D项,氢氧化钾和硫酸中和是放热反应。 【答案】C 1.工业上N2、H2合成氨的反应是放热的可逆反应,则其逆反应NH3的分解是吸热反应还是放热反应? 【答案】吸热反应。 2.你所熟悉的化学反应中,哪些是放热反应?哪些是吸热反应?试举例说明。 【答案】常见的吸热反应有: ①大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑;②C+H2O(g)CO+H2;③CO2+C2CO。 常见的放热反应有: ①活泼金属与水或酸的反应;②酸碱中和反应;③燃烧反应;④多数化合反应。 吸热反应和放热反应的判断方法 (1)根据反应物和生成物总能量的相对大小判断——决定因素
第六章化学反应与能量第一节化学能与热能
焓变、反应热与能源 (对应复习讲义第65页) 1．化学反应的实质与特征 (1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。 (2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。 (3)两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。 2．吸热反应与放热反应 (1)从化学键的角度分析 (2)吸热反应和放热反应的比较 ΔH＞0 ΔH＜0 (3)常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④碳和水蒸气、C和CO2的反应。 3．两种反应热——燃烧热与中和热
(1)比较 (2)中和反应反应热的测定 ①实验装置 ②中和热的测定原理 ΔH ＝－（m 酸＋m 碱）·c ·（t 终－t 始） n c ＝4.18 J·g － 1·℃－ 1＝4.18×10－ 3kJ ·g － 1·℃－ 1；n 为生成H 2O 的物质的量。 ③注意事项 a ．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，防止热量损失。 b ．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍微过量。 c ．测定温度时，应测反应过程的最高温度作为终止温度。 4．能源 判断正误 (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。( )
(2)水结成冰放出热量的反应为放热反应。() (3)同一物质的三态能量中气态最高，固态最低。() (4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的ΔH不同。() (5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。() (6)甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890 kJ·mol－1。() (7)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ。() [提示](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)× (7)× 角度1焓变的含义与基本计算 1．(2018·济南模拟)下列说法中正确的是() A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 C[化学反应中一定有能量变化，A项错误；由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH＜0，故为放热反应，B项错误；吸热反应的ΔH＞0，C项正确；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D项错误。] 2．(2019·河南模拟)研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是() A．反应总过程ΔH＜0 B．Fe＋使反应的活化能减小 C．FeO＋也是该反应的催化剂 D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应 C[A项，反应总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH＜0，正确；B项，根据反应历程，Fe＋为催化剂，能够降低
高一化学 HX-2010-01-12-000 第一节《化学能与热能》导学案 编写人：苗海军审核人：编写时间：2010-1-12【学习目标】 1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。了解吸热反应和放热反应。通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 2、通过实验活动及结果分析获得正确的认识。通过逐步深入的讨论交流建立知识结构。通过实际应用检验学习成果，体验学习成就。 3、在实践中获得学习成果，体验科学认知过程。共享信息，形成互助的学习氛围，提高个体学习的责任感。 【重点难点】 重点：化学反应中能量变化的主要原因以及化学能转化为热能的重大意义。 难点：从本质（微观结构角度）上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。 【学法指导】 问题探究、比较推理、讨论归纳 【知识链接】 已经学习过的化学反应过程中伴随的热量变化 【学习过程】 一、实验探究 实验目的：探究化学反应过程中的能量变化 实验药品：生石灰、水、Zn、盐酸、Ba(OH)·8H 【思考】：物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，而这些能量变化通常又表现为热能变化。为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热？
二、预测分析 1、各种物质都储存有化学能，不同的物质储存的化学能不同。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．看书33页图示： 当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应； 当反应物总能量< 生成物总能量时，反应为反应。 根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）之间的关系： 放热反应中： 吸热反应中： 例：已知H2和Cl2反应生成HCl是放热反应，比较反应物H2和Cl2的总能量（E反）与生成物HCl的总能量（E生）之间的大小关系： 2、强酸与强碱反应的实质是H＋＋OH－=H2O，中和反应是放热反应。酸与碱发生 生成称为中和热。 3、大胆预测：化学反应中的能量从哪里来？ ．．．．．．．．．．．．． 请你以H2和Cl2化合生成HCl的反应为例从化学键角度分析其中的能量变化。 已知该反应为放热反应，则拆开化学键需要的总能量（E拆）、形成化学键的总能量（E成）与放出的能量（E）之间的关系：。 三、实际应用 [思考]：阅读课本34～36页，人类如何利用化学反应产生的热量？ 【归纳小结】 【当堂检测】 1、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是（） A.颜色（若不正确，请举反例：） B.状态（若不正确，请举反例：） C.化学键（若不正确，请举反例：） D.原子核（若不正确，请举反例：）
《化学能与热能》教学设计 一、教材分析 地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能）》，该内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词，能源更是国际社会共同关注的话题。本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。总之，化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 二、教学目标 1. 知识与技能：知道化学反应中能量变化的主要原因；知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法：通过实验，让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。 三、教材重难点 重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法 阅读、交流讨论、实验探究。 五、教学用具 ①多媒体课件； ②试管、6 mol/L盐酸、砂纸、铝条、温度计、Ba(OH) 2·8H 2 O晶体、NH 4 Cl 晶体、烧杯（3）、玻璃片、玻璃棒、2 mo/L盐酸、量筒。 六、教学设计思路
第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能 学习目标： 1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的转化关系。 温故知新： 复习初中所学相关内容，完成下列问题： 1.目前，人类应用最广泛的能源是_____________________等不可再生的化石燃料。 2.目前，人们对新能源的开发研制已取得了一些突破，___________、_____________、 风能、核能、潮汐能等逐步走上了能源舞台。 3.氢气燃烧的热值比化石燃料高，可以由水制得，燃烧后又生成水，不污染环境。因 此，______________是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。 4.举出几种你所知道的可作为燃料的物质有：________________________________。自主学习： 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1.微观角度： 化学反应的过程，就是反应物中的化学键断裂，生成物中的化学键形成的过程。从能量的角度来讲，断开化学键要________________，形成化学键要________________。 化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。所以说，物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。 2.宏观角度： 各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅组成不同、结构不同、所包含的化学能也不同。一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于_________ ____________________________________________________________________。 【思考与交流1】我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识？ 【练习1】下列变化过程中，需吸收能量的是( ) A. H + H = H2 B. H + Cl = HCl C. I2 = I + I D. C + O2 = CO2 二、化学能与热能的相互转化_____________守恒 1.化学反应过程中的两个守恒 _____________守恒 化学反应中的能量变化可以通过光能、电能、热能等形式表现出来，通常主要表现为_________的变化。 2.吸热反应、放热反应 ⑴吸热反应： 断开反应物中的化学键消耗的总能量_________形成生成物中的化学键放出的总能量。 反应物总能量__________生成物总能量。 ⑵放热反应： 断开反应物中的化学键消耗的总能量________形成生成物中的化学键放出的总能量。 反应物总能量__________生成物总能量。
化学能与热能 1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2．掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3．应用键能计算反应过程中的能量变化。 4．了解化学能与热能的相互转化。 5．理解中和热的概念，学会定性和定量研究化学反应中热量变化的科学方法。 6．了解能量转化在生产、生活中的应用。 要点一化学键与化学反应中能量变化的关系 1．化学反应的实质。 化学反应的实质是原子或原子团的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。 2．化学反应中能量变化的直接原因。 (1)物质中的微粒之间是通过化学键结合的。 (2)断开反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键要释放能量。 (3)化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。3．化学反应中能量变化的根本原因。 反应物总能量与生成物总能量相对高低。
4．化学键与化学反应中能量变化的关系。 5．化学反应过程中的能量变化。 【应用思考】 1．浓硫酸稀释时放出了热量，有化学键变化吗是不是放热反应 提示：当浓硫酸稀释时，在水分子的作用下，硫酸分子的共价键被破坏，但无新化学键的形成，故不属于化学变化。 2．化学反应中都有能量变化吗为什么 提示：都有；因为在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有新物质生成，而且一定伴随着能量变化。
要点二化学能与热能的相互转化 1．两条基本的自然定律。 (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量不变。 (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体 系包含的总能量不变。 2．吸热反应和放热反应。 (1)吸热反应：吸收热量的化学反应。 (2)放热反应：放出热量的化学反应。 3．化学能与热能的相互转化。 (1)化学能转化为热能。 (2)热能转化为化学能。 4.中和热。 O时所释放的热量称为中和在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1_mol_H 2 热，单位为kJ·mol－1。 5．化学能与热能相互转化的应用。
第一节化学能与热能——————————————————————————————————————[课标要求] 1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2．知道反应物总能量与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3．了解化学能与热能的相互转化。 4．了解能量转化在生产、生活中的应用。 1．化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。若E1>E2，则为放热反应；若E1
a ．断裂1 mol H —H 键(H —H →2H)吸收436 kJ 能量，形成1 mol H —H 键(2H →H —H)放出436 kJ 能量； b ．断裂4 mol C —H 键(CH 4→C ＋4H)吸收1 660 kJ 能量，形成1 mol C —H 键(C ＋H →C —H)放出415 kJ 能量。 ③结论： 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成。 2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 (1)物质的能量与反应放出、吸收能量的关系 反应物总能量>生成物总能量：反应放出能量；反应物总能量<生成物总能量：反应吸收能量。 (2)结论：化学反应中的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。 (3)图示： H 2＋Cl 2=====点燃 2HCl 的化学反应可用下图表示： [问题思考] 1．1 mol H 2和1 mol Cl 2中断键吸收的总能量是多少？生成2 mol H —Cl 键放出的总能量是多少？ 提示：断裂1 mol H 2、1 mol Cl 2中的化学键吸收的总能量为679 kJ ；生成2 mol H —Cl 键放出的总能量为862 kJ 。 2．H 2＋Cl 2=====点燃 2HCl 是放出能量还是吸收能量？ 提示：由于生成物成键放出的总能量大于反应物断键吸收的总能量，故该反应放出能量。
学科：高中化学姓名：何安雄单位：清镇市七砂中学《化学能与热能》教学设计 一、教材分析： 本教学设计取材于人教版《必修2》第二章第一节第一课时的内容，本节课从生活中最常见的吸放热现象入手，提出“放热反应中热能从何而来，吸热反应中提供的热能又起什么作用”的思考，在提高学生从微观看物质世界的同时，学会通过给定键能判断吸放热反应，学会通过键能计算吸放热数值。 二、学情分析： 我校学生的认知水平一般，但根据我校“先学后教、当堂导练、自辅落实”的教学策略，本节课通过先学任务的布置，让学生课前先期对结构式作充分熟悉，为课堂突破教学难点做准备，把课堂上的时间集中在给定键能进行吸放热值分析和计算上，这样学生就能够顺利学习本节课内容了。 三、教学目标： （一）、知识与技能 1、知到化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因； 2、学会利用键能判断吸放热反应； 3、学会利用键能计算吸放热值。 （二）、过程与方法 1、通过先学任务的完成，使学生从微观上进一步认识结构式的知识； 2、通过阅读理解形成对化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因的认识； 3、通过问题呈现、小组交流的方式，学会利用键能判断吸放热反应及利用键能计算吸放热值。 （三）、情感态度与价值观 1、通过阅读理解、小组交流、表达呈现培养学生情感控制、语言表达、团队合作等的意识和能力； 2、通过问题情境的创设，激发学生不断进取、勇于探索的科学精神。 四、教学重点：
1、化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因的认识； 2、利用键能判断吸放热反应及利用键能计算吸放热值。 教学难点： 利用键能计算吸放热值。 五、教学方法： 实验探究、自主思考、小组交流、表达呈现、反思内化。 六、设计理念： 根据新课改理念和我校“先学后教、当堂导练、自辅落实”的教学策略的要求，课前先学感知，课堂强调教师主导性地位、突出学生主体性地位，以问题为导向，形成自主、合作、探究的学习方式。 七、先学任务： 1、1个H 2中有个H—H键；1个N 2 中有个N≡N键；；1个H 2 O中有个 H—O键；1个NH 3中有个 N—H键；1个CO 2 中有个C=O键。 2、1molH 2中有 molH—H键；1molN 2 中有molN≡N键；；1molH 2 O中有 molH—O键；1molNH 3中有 molN—H键；1molCO 2 中有 molC=O键。 八、教学过程：
《化学能与热能》教学设计方案 一、教材分析 地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能）》，该内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词，能源更是国际社会共同关注的话题。本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。总之，化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 二、教学目标 1. 知识与技能：知道化学反应中能量变化的主要原因；知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法：通过实验，让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。 三、教材重难点 重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法 阅读、交流讨论、实验探究。 六、教学设计思路
第二章化学反应与能量 1 2 第一节化学能与热能 3 【学习目标】 4 1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因 5 2、通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律” 6 学习重点：化学反应中能量变化的主要原因以及化学能转化为热能的重大7 意义。 8 学习难点：从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建9 立起科学的能量变化观。 10 【自主预习】梳理知识，夯实基础 11 [温故] 12 1.化学键的分类： 13 2.化学反应的本质(从化学键的角度分析)： 14 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 15 1.化学反应中能量变化的原因 16 （1）物质中的原子之间是通过________结合的。 17 （2）断开反应物中的化学键要_______能量；形成生成物中化学键要_______ 18 能量。
（3）化学键的_____________________是物质在化学反应中发生能量变化的19 主要原因。 20 二、化学能与热能的相互转化 21 1.两条基本的自然定律 22 （1）质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，_______不变 23 （2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，但是体系包含的24 _______不变。 25 2、各种物质都储存有化学能，不同的物质因为组成、结构的不同，储存的化 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 学能也不同 ．．．．．。 27 3、化学反应是吸收能量还是放出能量取决28 于。 29 ①反应物的总能量＞生成物的总能量，反应________能量，为_________ 30 反应，由（稳定/不稳定）变为（稳定/不稳定） 31 ②反应物的总能量＜生成物的总能量，反应________能量，为_________ 32 反应，由（稳定/不稳定）变为（稳定/不稳定） 33 3、根据能量守恒定律，反应物的总能量（E 反）、生成物总能量（E 生 ）和热量 34 （E）之间的关系（用式子表示） 35 放热反应中：吸热反应中：36 __________________________ 37 设反应物的总能量为E 1，生成物的总能量为E 2 ． 38
化学必修2 第二章第一节《化学能与热能》 （第2课时） 班级：姓名: 【活动1】请填写下表： 生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放 【课堂实验】按照下列各实验的操作步骤，完成各实验并将观察到的实验现象及其实验结论填入表中。 (1)铝与盐酸反应
(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应
(3)NaOH与盐酸的反应 【归纳总结】吸热反应与放热反应的判断方法 (1)根据反应类型判断 ①化合反应一般为________________；②需要加热的分解反应一般为________________； ③中和反应为________________。 (2)记住一些特殊反应 ①Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应吸热；②所有的燃烧反应都是________________； ③活泼金属与水或酸的反应为________________。 【活学活用】
1．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 2．下图中，能表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化的是() 任务二：了解化学能与热能相互转化的应用 1．化学能与热能的相互转化在生活、生产中的应用 化学物质中的化学能通过化学反应转化成热能，提供了人类生存和发展所需要的能量和动力，如化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等；而热能转化为化学能是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径，如高温冶炼金属、分解化合物等。 2．生物体中的能量转化及利用 能源物质在人体中氧化分解生成CO2和H2O，产生的能量一部分以热量的形式散失；另一部分作为可转移能量在人体内
第1节化学能与热能 学习目标核心素养 1.理解化学反应中能量变化的主要原因—化学键的断裂和形成。2．了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。1.宏观辨识：理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量相对大小。 2．微观探析：从化学键的断裂和形成，在本质上认识化学能量与化学变化的本质。 一、化学反应中的能量变化 1．化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)化学反应的实质 原子之间重新组合，是反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键形成的过程。 (2)化学反应中能量变化的原因 ①变化原因 ②实例 a．断裂1 mol H—H键(H—H→2H)吸收436 kJ能量，形成1
mol H—H键(2H→H—H)放出436 kJ能量； b．断裂4 mol C—H键(CH4→C＋4H)吸收1660 kJ能量，形成1 mol C—H键(C＋H→C—H)放出415 kJ能量。 ③结论 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成。 2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 (2)结论：化学反应中的能量变化决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。 (3)图示 二、化学能与热能的相互转化 1．两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” (1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。 (2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时总能量保持不变。 2．吸热反应和放热反应
(1)定义 吸热反应：吸收热量的化学反应；放热反应：放出热量的化学反应。 (2)实验探究 ①铝和稀盐酸的反应 ②Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应 ③盐酸与氢氧化钠反应