化学能与热能教案
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
必修二第二章第一节化学能与热能
一、教学目标
⑴、知识与技能
①初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系,
掌握物质的化学变化和能量变化的本质。
②了解吸热反应、放热反应的含义,了解化学反应在提供热能方面的重要作用。
③培养学生的实验操作技能。
⑵、过程与方法
①通过对化学键与化学反应中的能量变化问题的交流讨论,学习获取数字化信息的方法,提高处理信息的能力和分析推理能力。
②通过化学反应中的能量变化的活动探究,体验定性实验在化学研究中的应用。
⑶、情感态度、价值观
学生通过探究化学能转化为热能的奥秘,提高学习化学的兴趣和热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
二、教学重点、难点
重点： 1.化学键与化学反应中能量变化的关系。
2.吸热反应和放热反应两个概念。
难点：从微观角度理解化学反应中的能量变化,掌握化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
三、教学辅助手段
多媒体课件，实验用品
四、教学过程
Ⅰ、联系社会，展示素材，创设情境，提出问题，引入本章学习展示图片：燃料电池汽车，炼钢炉，石油钻井平台
[板书]第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
Ⅱ、复习提问化学变化的特征和作用，师生互动
（设疑）通过p32页思考与交流提出问题，引入第一个问题的学习
思考与交流问题：
（1）煤、石油、天然气在燃烧时释放出热能，这种热能从何而
来？它与化学物质及其化学反应有什么关系？
（2）石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温条件提供的热能在石灰石的分解中有什么作用？
（过渡）用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么？[板书]一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能
量；而形成生成物中的化学键要放出能量。举实例
2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因（过渡）一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？
3. 一个化学反应吸收能量还是放出能量决定于
（1）、反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
（投影）图片分析
（2）、旧键断裂所吸收的总能量与新键形成所释放的总能量
的相对大小。
（投影）能量图像分析
（小结）思考与交流：你对化学反应特征有何新的认识？
Ⅲ、（过渡）问题：化学能与热能如何相互转化？引入下一问题的学习[板书]二、化学能与热能的相互转化
1、能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变
2、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化：吸热或放热。
（学生分组实验）实验2-1、2-2、2-3，交流与总结
（投影展示）总结实验结果
实验2-1 盐酸和铝片的反应过程中能量的变化
实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应中的能量变化
实验2－3酸碱中和
（设疑）思考与交流：
测定中和热时，在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？
师生讨论交流
（投影展示设计案例）
Ⅳ、探索与总结
引导学生归纳常见的吸热反应、放热反应
（投影展示）
Ⅴ、课堂练习
1、下列说法正确的是（ ）
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下也能发生反应
2 、在反应H 2 + Cl 2 ＝2HCl 中，已知H －H 键能为436kJ ，Cl －Cl 键能
为247kJ ，H －Cl 键能为431kJ ，判断该反应是（ ）
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. 吸收179kJ 热量
D.放出179kJ 热量
3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？
4、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH －H 键消耗的能量为Q 1kJ ，破坏1molO = O 键消耗的能量为Q 2kJ ，形成1molH －O 键释放的能量为Q 3kJ 。下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q 1 + Q 2 > 4Q 3
B. 2Q 1 + Q 2 < 4Q 3
C. Q 1 + Q 2 < Q 3
D. Q 1 + Q 2 = Q 3
Ⅵ、布置作业：完成课后题
Ⅶ、板书设计：
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；而
形成生成物中的化学键要放出能量。
2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
3. 一个化学反应吸收能量还是放出能量决定于
（1）、反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
（2）、旧键断裂所吸收的总能量与新键形成所释放的总能量的相对大小。
二、化学能与热能的相互转化
1、能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变
2、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化：吸热或放热。[实验2-1] 盐酸和铝片的反应是放热反应
[实验2-2] 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应
[实验2-3] 酸碱中和反应是放热反应
小结：常见的吸热反应：
常见的放热反应：
Ⅷ、课后反思：
2021届高考化学一轮复习专项测试专题五 化学能与热能（1） 1、已知:①能量越低的物质就越稳定,②白磷转化成红磷是放热反应。据此,下列判断或说法正确的是( ) A.在相同条件下,红磷比白磷稳定 B.在相同条件下,白磷比红磷稳定 C.红磷和白磷的结构不同 D.红磷容易发生自燃,而白磷则不会自燃 2、下列说法正确的是( ) A.钢件表面镀锌时,钢件与外电源的正极相连 B.由反应2()()g H g +→ ()g 128.7H kJ mol -?=+?,则环已二 烯比苯稳定 C.常温时, 11pH =的氨水与3pH =的盐酸等体积混合,所得溶液7pH > D.合成氨反应22 3N H +32NH ,当满足 时,标志该反应已达到平衡状态 3、下列变化过程,属于放热反应的是 ( ) ①生石灰与水反应; ②NH 4Cl 晶体与Ba(OH)2·8H 2O 混合搅拌; ③醋酸电离; ④固体氢氧化钠溶于水; ⑤H 2在Cl 2中燃烧; ⑥浓H 2SO 4稀释; ⑦酸碱中和反应 A.①②⑤ B.①⑤⑦ C.①④⑤⑥⑦ D.③⑥⑦ 4、燃烧1 g 乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ,则这一反应的热化学反应方程式为 （ ） A. B. C. D.
5、下列说法正确的是( ) A.如图可表示水分解过程中的能量变化 B.若()()22C s O g +()2CO g 221.0/H kJ mol ?=-,则碳的燃烧热为 110.5/kJ mol C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应 D.已知:Ⅰ:对于反应: ()() 22H g Cl s +()2HCl g /H a kJ mol ?=-, 且a 、b 、c 均大于零,则断开1mol H Cl -键所需的能量为()a b c kJ --- 6、下列关于反应能量的说法正确的是 ( ) A.电力、蒸汽都是二次能源 B.若一定条件下,A B ,说明A 物质比B 物质稳定 C.时， ，则的燃烧热 为 D. ,含 的溶液与 含 的浓硫酸混合后放出 的热量 7、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 已知:醋酸电离要吸热。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与 的 溶液恰好完全反应放出的热量关系
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________
化学能与热能的教案分析 一、教材分析 1、教材的地位和作用 本节课是人教版化学必修Ⅱ第二章第一节第一课时的教学内容,是化学学科重要的原理性知识之一。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”一些知识,在选修“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统的深入的学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关内容的提升和拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。另外本节内容是在学习了“物质结构元素周期律”之后,应用物质结构理论来指导化学反应原理的学习,是对第一章内容知识的深化。该部分内容在初中化学,高中必修和选修模块中均有安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。同时化学反应释放的化学能是现代能量的主要来源,这一节知识在工农业生产,科学技术研究和日常生活都有广泛的应用,与我们每一个人息息相关。因此,本节在全书中占有重要地位,是整个高中化学的重要内容之一。为了学生更好的接受本节课内容,并适应学生在“知识生态”中的生长性、环境性、综合性和发展性,我将本节内容进行了一下调整,先讲化学能与热能的相互转化,再讲化学键与化学反应中能量变化的关系。 本节课通过能源的重要性的引入,使学生对化学能与热能的转化问题产生了浓厚的兴趣,正是基于学生的这种心里特征,我利用本节教材设置了探究性教学,即应用实验创设教学情景，引发学生发现并提出新的问题,进行分组实验后再得出结论,抽象得出吸热反应、放热反应,然后上升到理论高度去理解概念,总结出，两句话，两张“工”字图，以及“放金中烧（金钟罩）”，最后应用到实际中去。 2、教学目标分析 （1）、知识与技能 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通过实验使学生解化学反应中能量变化的主要表现形式，理解吸热反应、放热反应的涵义。 ③通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 （2）、过程与方法
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 经典练习 1、下列物质在变化过程中，化学键没有被破坏的是 A ．食盐溶解 B ．干冰升华 C ．氯化铵受热，固体消失 D ．电解水 2、下列变化中，不需要破坏化学键的是（ ） A ．氧化钠溶于水 B ．氯化铵溶于水 C ．氯化氢溶于水 D ．冰熔化 3．(双选)下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A ．H 2O B ．BF 3 C ．CCl 4 D ．PCl 3 4．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 5．下列变化过程需要吸收能量的是 A ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2O B ．Cl ＋Cl →Cl 2 C ．CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 D ．H 2→H ＋H 6．对于放热反应2H 2＋O 2 ==== 2H 2O ，下列说法正确的是 A ．产物H 2O 所具有的总能量高于反应物H 2和O 2所具有的总能量 B ．反应物H 2和O 2所具有的总能量高于产物H 2O 所具有的总能量 C ．反应物H 2和O 2所具有的总能量等于产物H 2O 所具有的总能量 D ．反应物H 2所具有的总能量高于产物H 2O 所具有的总能量 7、（双 ） 石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12 g 石墨完全转化为金刚石时，要吸 收Q kJ 的热量，下列说法正确的是 A 、石墨不如金刚石稳定 B 、石墨比金刚石稳定 C 、金刚石与石墨的结构是相同的 D 、金刚石转化为石墨为放热反应 8、（双 ）已知反应A 2＋B 2=2AB ，破坏1 mol A 2中的化学键消耗的能量为Q 1 kJ ，破坏1 mol B 2中的化学键消耗的能量为Q 2 kJ ，形成1 mol AB 中的化学键释放的能量为Q 3 kJ ，则下列说法正确的是 A ．若A 2和 B 2的总能量之和大于生成的AB 的总能量，则反应放热 B ．若A 2和B 2的总能量之和小于生成的AB 的总能量，则反应放热 C ．若该反应为放热反应，则Q 1＋Q 22Q 3 点燃
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
化学能与热能 第二课时 三维目标 知识与技能 1．了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。 2．在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因。 3．重视利用能量守恒定律的知识分析和解决一些化学问题。 过程与方法 1．具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。 2．在与同学合作完成科学探究实验1、2、3的基础上，运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验进行加工，得出正确的结论。 情感、态度与价值观。 1.发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 2. 有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。树立正确的能源观。 3. 热爱家乡，树立为中华民族复兴、为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感。 教学重点：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。 教学难点：从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。 教具准备：投影仪。 [导入新课] 为什么化学反应有的表现吸热有的表现出放热呢？化学能与热能之间有什么关系呢？ [推进新课]在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。 [板书]一、化学键与化学反应中能量变化的关系 [学生自学]阅读课本p28页第二段 师：展示图片或播放动画。
《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
化学能与热能 一、从 微观角度理解化学反应中的能量变化 1.?已知拆开1 mol H 2中的化学键需要消耗能量436 kJ ，拆开1 mol O 2中的化学键需要消耗 能量 498 kJ ，形成水分子中1 mol H －O 键释放能量 463 kJ 。图为2molH 2与1 mol O 2 反应生成2mol H 2O 时能量变化的情况。请回答： （1）图中a 值为 kJ ， b 为 kJ 。 （2）反应过程中会 （填“吸收”或“释放”）能量 kJ 2 已知断开1molH －H 键吸收的能量为 436 kJ ，形成 1molH －N 键放出的能量为391kJ ，根据化学方程式N 2＋ 3H 2?2NH 3，反应掉1molN 2放出的能量为，则断开1molN≡N 需吸收的能量是 （ ） A. 431kJ B. C. 649 kJ D. 869 kJ 二、从宏观角度判断化学反应中的能量变化 3. 已知反应X+Y====M+N 为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) 的能量一定低于M 的，Y 的能量一定低于N 的 B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量 4. (2016·铜川高一质检)已知2SO 2＋O 2 2SO 3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( ) A ．O 2的能量一定高于SO 2的能量 B ．2 mol SO 2和1 mol O 2的总能量一定高于2 mol SO 3的总能量 C ．SO 2的能量一定高于SO 3的能量 D ．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 5．在25 ℃、101 kPa 下，1 mol 白磷(化学式为P 4)完全燃烧放出的热量和4 mol 红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是( ) A ．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷 比红磷稳定 B ．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷 比白磷稳定 C ．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷 比红磷稳定 D ．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷 比白磷稳定 6．如图表示吸收能量反应的图象是( ) 7．反应A ＋B ―→C(ΔH ＜0)分两步进行： ①A ＋B ―→X(吸热)， ② X ―→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能 量变化的是( ) 8．根据下图所示的信息，判断下列叙述不正确的是( ) A ．1 mol H 2的共价键形成放出436 kJ 能量 B ．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C ．1 mol H 2(g)跟12 mol O 2(g)反应生成1 mol H 2O(g)释放能量245 kJ D ．1 mol H 2(g)与12 mol O 2(g)的总能量大于1 mol H 2O(g)的能量 9、 根据以下3个热化学方程式： 2H 2S(g)+3O 2(g)＝2SO 2(g)+2H 2O(l) △H ＝―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(l) △H ＝―Q 2 kJ/mol 催化剂 高温、高压 催化剂 高温
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：
化学能与热能 考点一 反应热与焓变 真题感悟——悟真题、明方向 1．(2018·北京)我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是( D ) A ．生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100% B ．CH 4→CH 3COOH 过程中，有 C —H 键发生断裂 C ．①→②放出能量并形成了C —C 键 D ．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 [解析] CO 2和CH 4制备CH 3COOH 的化学方程式为CO 2＋CH 4――→催化剂 CH 3COOH ，反应
中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；CH4分子中含有4个C—H 键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4→CH3COOH过程中必有C—H键发生断裂，B项正确；观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。 2．(2018·天津)CO2与CH4经催化重整，制得合成气： CH4(g)＋CO2(g)催化剂2CO(g)＋2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键CH CO HH C O(CO) 键能/kJ·mol－1413 745 436 1 075 _＋120_kJ·mol－__ [解析]化学反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和，所以焓变为(4×413＋2×745)kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436)kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。 核心突破——补知能、学方法 ?知能补漏 1．反应热的理解和计算 (1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化(×) (2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能(×) (3)催化剂能改变反应的焓变(×) (4)催化剂能降低反应的活化能(√) (5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×) (6)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)， 2NH3(g)ΔH＝－38.6 kJ·mol－放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂 500 ℃、30 MPa 1(×) 2．热化学方程式正误判断的六个易错点
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
专题十三化学能与热能 高考帮·备考方向导航 考点1 化学反应中能量变化的有关概念 1.[2020天津,10,3分]理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1 C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热 2.[2018北京,7,6分]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。 下列说法不正确的是( ) A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂 C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
3.[2018海南,12,4分][双选]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是( ) A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量 B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV C.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O键的生成过程 D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 考点2 热化学方程式 4.[2021四川石室中学开学考试]H2O2(l)在有MnO2条件下和无MnO2条件下分解的能量变化如图所示。下列说法错误是( ) A.有MnO2条件下的变化曲线是b B.该反应能量变化类型与氢气燃烧反应的相同 C.加MnO2后,正反应速率增大,逆反应速率减小 O2(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1 D.该反应的热化学方程式为H 2O2(l)H2O(l)+1 2 5.[2017全国卷Ⅰ,28(2),5分]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
精品文档，欢迎下载 如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！ 化学能与热能（3） 1、已知298 K,101 kPa时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,达到平衡时,放出热量为Q1,向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO2,0.5 mol O2 和1 mol SO3,达到平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是( ) A.Q2
C.用图3装置制取并收集乙炔气体 D.用图4装置测定中和热 4、已知热化学方程式:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH=-QkJ·mol -1 (Q>0)。下列说法正确的是( ) A.相同条件下,2molA(g)和1molB(g)所具有的总能量小于2mol C(g)所具有的能量 B.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动 C.将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ D.如将一定量A(g)和B(g)置于某密闭容器中充分反应放热Q kJ,则此过程中有2molA(g)被消耗 5、反应()0A B C H +→?<,该反应分两步进 行:①()0A B X H +→?>;②()0X C H →?<。下列示意图能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) A. B. C. D.
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：）