江西省宜春市宜春中学高中化学 第二章 化学键与化学反应中能量变化的关系学案 新人教版必修2
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第二章化学反应与能量2.2 化学能与电能2.1.2 原电池的应用【本课时学习目标(导)】1. 进一步巩固原电池的工作原理;2. 学会设计原电池;3. 感受原电池在生活中的广泛用途。
【小组合作学习(议、展)】探究原电池的应用一、比较金属的活泼性1、有X、Y、Z三种金属,若X、Y组成原电池,X溶解;若把Y放入Z 的硝酸盐溶液中, Y表面有Z析出,判断XYZ的金属性的顺序()A.X>Y>ZB.Z>Y>XC.X>Z>YD.Y>X>Z二、加快反应速率2、在实验室中欲制氢气,产生氢气速率最快的是( )A.纯锌与稀H2SO4B.纯锌与浓H2SO4C.粗锌与稀HNO3D.粗锌与稀H2SO4三、判断金属腐蚀的快慢3、A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B中Sn极的电极反应式为_ ,Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)__ ___。
②C中总反应离子方程式为 ________。
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢四、金属防腐4、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( )A.轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用Array C.铝片不需要用特殊方法保存D.埋在地下的水管与靠近地面的锌块连接用于防腐五、设计原电池5、选择合适的正极材料、负极材料、电解质溶液,将反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu设计成原电池,画出原电池装置图,并写出正、负极的电极反应式。
【教师讲解(评)】原电池的应用:1、判断金属的活泼性用两种不同的金属作为原电池的电极时,较活泼的金属为负极,发生溶解,较不活泼的金属为正极,放出氢气或析出金属。
一般来说,原电池的负极金属比正极金属活动性强。
2、加快反应速率原电池反应速率大于化学反应速率。
3、判断金属腐蚀的快慢原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀4、金属防腐做正极的金属被保护下来5、设计原电池从理论上说,任何氧化还原反应均可设计成原电池。
第一节化学能与热能第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系本章课标要求: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相互转化3.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
5.通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
【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.理解吸热反应、放热反应的概念。
【实验导入】演示铁粉与硫粉的混合物的反应现象描述:。
实验结论:。
【知识准备】1.化学键的定义是什么?2.断开化学键时需要能量,形成化学键时会能量。
【知识构建】1.化学反应的实质是什么?2.化学反应的能量变化的判断:①化学键的和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发生的.②一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于:的相对大小。
当:∑E(反应物)>∑E(生成物),反应___能量,该反应为反应。
当:∑E(反应物)<∑E(生成物),反应___能量,该反应为反应。
【例1】下列各图中,表示反应是吸热反应的图是( )。
【例2】已知反应:2H2 + O2 = 2H2O ,请填写下列表格中空白处的总能量值,并注明吸收还是放出。
断开1 mol某化学键时需要吸收的能量叫该化学键的键能,有关键能:H—H:436 kJ/mol O2中的键能:496 kJ/mol H—O:463 kJ/mol拆开化学键形成化学键能量变化热反应2 mol H2中的化学键4 mol H—O键1 mol O2中的化学键kJ kJ【思考交流】1.反应放出或吸收的热量和反应物、生成物的状态有关吗?2.两位同学讨论放热和吸热反应。
甲说:加热后才能发生的化学反应是吸热反应,乙说:反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。
第二章化学反应与能量2.1 化学能与热能2.1.1 化学键在化学反应中能量变化的关系【本课时学习目标(导)】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【自主思考(思)】阅读课本P32正文第一段,完成下列内容:1.化学反应中能量变化的原因——微观角度(1)化学反应的实质化学反应的过程就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
(2)化学反应中的能量变化①原因②实例断裂1 mol键③吸收436 kJ能量;形成1 mol 键④放出436 kJ能量。
断裂4 mol 键⑤吸收1660 kJ能量;形成1 mol 键⑥放出415 kJ能量。
结论:化学反应中能量变化的主要原因是⑦化学键的断裂和形成。
阅读课本P32正文第二、三段以及P33图2-1,完成下列内容: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取决于⑩反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
【小组合作学习(议、展)】1.试从化学键的角度阐释化学反应中是否一定有能量的变化?为什么?答:是。
化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成则释放能量,这两个过程吸收和释放的能量不相等,因此化学反应过程一定有能量的变化。
2. 从化学键角度如何理解吸热和放热反应?从总能量的角度如何判断放热与吸热反应?[教学笔记]答:旧键断裂要吸收能量,新键生成要释放能量,当旧键断裂吸收的能量大于新键生成释放的能量时,反应为吸热反应,反之则为放热反应;确定一个的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,若E总(反应物)>E总(生成物) ,则放出能量,若E总(反应物)<E总(生成物),则吸收能量。
(能量主要以热能表现)3.常温常压下,断开1molH-H键变成H原子要吸收 436KJ的热量;断开1molC-H键要吸收 415KJ的能量,那么断开1molCH4中的所有C-H键要吸收 1660 KJ的能量。
《化学键与化学反应中能量变化的关系》学案【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).了解吸热反应和放热反应。
(3).通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
【学习重难点】: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。
【学习过程】第一阶段: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)2·8H 2O、NH 4Cl、NaOH 溶液实验内容现象结论CaO 与H 2O Zn 与盐酸Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl NaOH 溶液与盐酸【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?第二阶段: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:练习:H 2和Cl 2反应生成HCl 是放热反应,比较反应物H 2和Cl 2的总能量(E 反)与生成物HCl 的总能量(E 生)大小关系:2、强酸与强碱反应的实质是H ++OH -=H 2O,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H 2和Cl 2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:。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能(第1课时)化学键与化学反应中能量变化的关系三点剖析一、化学变化的特征1.化学反应中,不仅有新物质的生成,而且伴随着能量变化。
化学反应可以看作是旧键的断裂和新键的形成。
破坏原来的化学键,需要吸收能量;形成新的化学键,需要放出能量。
2.如果反应物的总能量大于生成物的总能量,化学反应就表现为放出能量,放出的能量常以热能式表现,是放热反应(exothermic reaction);同样若反应物的总能量小于生成物的总能量,化学反应就表现为吸收能量,也就是吸热反应(endothermic reaction)。
3.能量守恒定律:一种能量可以转化为另一种能量,能量是守恒的。
4.常见的吸热反应:氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵晶体混合时的反应;木炭高温时和二氧化碳的反应。
常见的放热反应:燃烧,酸碱中和反应,活泼金属与酸的反应。
二、反应条件与反应能量变化(1)反应放热还是吸热跟反应条件无关。
加热或高温下进行的反应不一定是吸热反应,如高温下KClO3的分解反应。
常温下自发进行的反应不一定是放热反应,如NaHCO3与CH3COOH 的复分解反应。
E1>E2反应吸收能量E1<E2反应释放能量三、键参数与反应热1.键能、键长与键角(1)键能:断开1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量,就叫做这种化-1-1(2)键长:在分子中,2个成键原子的核间距离叫做键长。
如:H—H键的键 Cl—Cl键的键 C—C键的键键长(0.74 nm)长(1.98 nm)长(1.54 nm)(3)键角:在分子中键与键之间的夹角叫做键角。
如:H2O分子中键角 CO2分子中键角2.物质的稳定性一般说来,物质具有的内能越低,物质越稳定;物质所含化学键越牢固,物质越稳定。
3.反应放出或吸收的热量等于断开化学键吸收的能量与形成新化学键放出的能量之差各个击破【例1】下列关于化学反应的说法正确的是()A.化学反应的特征是有新物质生成B.有新物质生成一定是发生了化学变化C.化学反应的特征是伴随能量的变化D.化学反应过程中一定有热量释放出来解析:化学反应的特征是有新物质生成,同时还伴随着能量的变化。
第二章化学反应与能量2.1 化学能与热能2.1.2 化学能与热能的相互转化【本课时学习目标(导)】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;3.4. 树立能量守恒的化学思想。
【自主思考(思)】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)(2)Ba(OH)==BaCl该反应是(3)H该反应是4、人类利用能源包含哪三个阶段?答:柴草时期,化石能源时期,多能源结构时期。
Array【小组合作学习(议、展)】1、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?请举例说明。
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: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:不是,属于物理变化,不属于化学反应。
【教师讲解(评)】常见的放热反应:①燃烧反应②中和反应③物质的缓慢氧化④金属与水或酸反应⑤大多数化合反应⑥铝热反应常见的吸热反应:①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应(常温进行)②大多数分解反应③部分以碳或氢气还原剂的氧化还原反应【课堂训练(检)】1.化学反应中通常伴随着能量的变化,下列说法中错误..的是( B )。
A.煤燃烧时将部分化学能转化为热能B.光合作用时将光能转化为电能C.火药爆炸时将部分化学能转化为动能D.镁条燃烧时将部分化学能转化为光能2.下列反应属于放热反应的是( D )。
江西省宜春市宜春中学高中化学第二章化学键与化学反应中能量变化的关系学案新人教版必修2一、选择题1.从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。
从微观角度来看,下列变化不能说明发生了化学变化的是( )A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成 B.变化过程中有化学键的断裂和形成 C.变化时释放出能量 D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了2.物质在发生化学变化时,下列说法正确的是 ( )A.反应物的总质量等于生成物的总质量 B.发生电子得失或偏移C.有化学键断裂,不一定有新物质生成 D.反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量3.下列物质的变化过程中,有共价键明显被破坏的是 ( )A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎 C.冰融化 D.HCl溶于水得到盐酸4.下列变化过程吸收能量的是 ( )A.Na+→Na B.Cl→Cl- C.H+C1→HCl D.H2→H+H5.研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。
据此判断以下叙述中错误的是 ( )A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低B.物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C.氮气分子内部存在着很强的化学键,故通常情况下氮气的化学性质很活泼D.需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应6.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。
已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收a kJ的能量。
下列说法中正确的是 ( )①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多A.①② B.②③ C.①④ D.③④7.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H: 436 kJ,I—I:151 kJ,H—I:299 kJ,下列对H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是 ( )A.放出能量的反应 B.吸收能量的反应 C.氧化还原反应 D.可逆反应8.根据下面的信息,判断下列叙述正确的是 ( )A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C.1 mol H2跟1/2 mol 02反应生成l mol H2O一定释放能量245 kJD.2 mol H2(g)跟1 mol 02(g)反应生成2 mol H20(g)吸收能量490 kJ9.化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系教学目标知识与技能能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因过程与方法能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
情感态度与价值观1. 初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
2. 通过师生互动,增加师生感情教学重点1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质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。
教学难点从本质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。
教学方法启发引导、探究式教学媒体多媒体教学过程[情景引入]煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物(煤中含有大量的碳),它们燃烧时放出热能。
你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是碳酸钙)要经过高温煅烧才能变成生石灰,高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[讲解] 一方面,用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化,人们利用这些化学反应获取能量;另一方面,用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用,人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。
[设问]不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等。
为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?[思考讨论] 以氢气在氯气中燃烧为例,从化学键角度分析反应热量变化的本质。
[板书]一、化学键与化学反应中能量的变化关系[教师讲解] 化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。
氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。
1molH2中含有1molH-H键,1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H 键要吸收436kJ的能量,断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系一、教材分析本章属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。
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。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,而在选修模块“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深入地学习化学反应和能量的原理。
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“化学反应原理”奠定必要的基础。
同时化学反应中物质释放的热能是现代能量的主要来源,在工农业生产,科学技术研究和日常生活中都有广泛的应用,与我们每个人息息相关。
第一节从该知识入手符合学生认知习惯,也体现化学的实用性和重要性,增进学生对化学的兴趣和情感,体会化学学习的价值。
二、教学设计思路:本节课分为三部分:化学能与热能转化的理论分析、实验探究以及社会应用。
由于新教材注重学生的学习过程,以培养学生的学习能力,提高学生的科学素养为主旨,让学生从已经掌握的物质结构初步知识,迁移到微观结构进行分析:断开化学键,吸收能量;形成化学键,放出能量,揭示了化学反应中能量变化的主要原因。
再结合能量守恒定律,认识宏观表现,反应物总能量大于生成量总能量,化学反应放出能量;反应物总能量小于生成物总能量,化学反应吸收能量。
在理论教学的同时,为了避免枯燥、难懂,我借助丰富的教学手段,如开展探究实验,小组展示、播放微观模拟录像、利用图表等等,尽量使教学更加形象生动、浅显易懂。
三、教案【播放动画】演示微观解释【投影】结论:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
(在这个过程中旧的化学键被破坏,并形成新的化学键。
实验证明,破坏旧的化学键时,需要从环境吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间的相互吸引而对外释放能量。
化学键与化学反应中的能量变化①三维目标:1、知识与技能:①初步了解化学反应过程中能量变化的关系;②初步了解吸收和释放能量的反应;③掌握化学反应中能量变化的实质。
2、过程与方法:①运用多媒体播放“神舟七号”飞船升空的视频和部分物质在氧气中燃烧的图片,让学生通过观察法来体会化学反应中的能量变化,培养其观察思考能力;②运用数据进行理论计算,使学生了解化学反应中的能量变化,培养其处理数据的能力;③通过演示实验,使学生感知化学反应中的能量变化,培养其理论与实践相结合的哲学观点。
3、情感、态度与价值观:①通过学习化学反应中能量变化,使学生了解化学反应在生产生活中的重要应用;②通过学习化学反应中能量的守恒和转化,培养学生严谨务实的科学态度和唯物主义世界观;③使学生了解能源紧缺的现状,培养其节能意识。
教学重点、难点:1、重点:化学键和化学反应中能量变化的关系。
2、难点:化学键和化学反应中能量变化的关系;化学反应中能量的转化和守恒。
教具准备:1、仪器:多媒体投影仪、试管、温度计、镊子、胶头滴管、塑料袋。
2 、药品:H2O 、2mol/LNaOH 溶液、2mol/L 盐酸溶液、Ba(OH)2·8H2O 晶体、NH4Cl 固体教学过程:练习(一)判断以下反应是吸收还是释放能量?1、镁条的燃烧2、高温下C 和CO2 反应生成CO3、氧化钙于水的反应4、高温煅烧石灰石生成生石灰5、炸药爆炸6、Ba(OH)2·8H2O 与2NH4Cl 的反应7、甲烷在氧气中燃烧(二)下列反应中既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是:()A.Ba(OH)2 · 8H2O 与NH4Cl 反应B.镁与稀盐酸C.灼热的C 与CO2 反应D.甲烷与氧气反应【回答】归类并集体回答(一)答案:1、放热反应2、吸热反应3、放热反应4、吸热反应5、放热反应6、吸热反应7、放热反应(二)答案:选C学生分组讨论回答,复习巩固基础,尝试从反应中能量的变化给化学反应重新进行分类。
江西省宜春市宜春中学高中化学第二章化学能与热能的相互转化学案新人教版必修2一、选择题1.下列说法中正确的是 ( )A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化一定是化学变化 B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应 C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D.因为302==203是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼2.下列说法正确的是( )A.干冰升华吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应B.电解Al203制取Al是吸热反应,则Al在02中燃烧是放热反应C.木炭在常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭燃烧是吸热反应D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的3.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2反应C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)2·8H20晶体与NH4Cl晶体的反应4.某学生用右图所示装置研究化学反应X+2Y===2Z的能量变化情况。
当往试管中滴加试剂Y时,看到U形管中液面甲下降,液面乙上升。
关于该反应的下列叙述:①该反应为放热反应;②生成物的总能量比反应物的总能量高;③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。
其中正确的是 ( )A.①②③ B.①③ C.①② D.②③5.在25℃,l01 kPa下,lmol的白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量比 4 m ol的红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量多。
化学方程式分别为P4(S)+502(g)==P4010(s);4P(s)+502(g)==P4010(s)。
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,等质量时红磷能量比白磷高B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷低C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷高D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷能量比白磷低6.向盛有50 mL l.00 mol·L-l HCl溶液的绝热容器中加入NaOH溶液,NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示,下列叙述中不正确的是( )A.该实验表明化学能可以转化为热能 B.NaOH溶液的浓度大于1.00 mol·L-1C.V=50 mL时,混合液呈碱性 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应7.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是 ( )A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用D.吸热反应没有利用价值8.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢:2H20==2H2↑ +02↑。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系【知识目标】1、熟悉常见的放热反应和吸热反应。
2、理解化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量变化的主要原因,知道反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小决定了反应是吸收能量还是放出能量。
3、学会根据化学键的断裂和形成计算能量变化、根据反应物和生成物的能量相对大小判断反应吸收能量还是放出能量。
4、能举出化学能与热能转化的生活事例,并解释现象。
【自主探究】一、从能量的角度,对化学反应的分类1、能量守恒定律的内容是:2、能量的表现形式:能、能、能、能、能……3、的化学反应叫做放热反应的化学反应叫做吸热反应4、举例说明化学反应中哪些是放热反应?哪些是吸热反应?放热反应:、、、、……吸热反应:、、、……二、化学反应中能量变化的主要原因1、化学反应的本质是和的过程2、1 mol H2中含1mol键,1 mol CH4中含4mol 键,1 mol H2O 中含mol H—O键,1mol NH3中含mol N—H键。
3、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要能量,而形成生成物中的化学键要能量。
4、由H原子形成1molH—H键放出的能量(填“>”“<”“=”)断开1molH—H键重新变为H原子吸收的能量。
5、化学反应中发生能量变化的主要原因是6、化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于三、利用化学能和热能转化的生活实例有哪些?【课堂探究】一、从能量的角度,对化学反应的分类实验探究:实验一:设计方案,确定下列试剂之间反应的温度变化。
试剂:Mg、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液;仪器用品:试管若干、镊子实验二、将约20g Ba(OH)2·8H2O 晶体研细后与约10g NH4Cl 晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上,用玻璃棒迅速搅拌,闻气味,试着用手拿起烧杯,观察现象。
试写出反应化学方程式:常见的放热反应和吸热反应二、化学反应中能量变化的主要原因理论探究:1、化学键的断裂和形成例1、已知断开1molH-H键需要吸收436 kJ,断开1molCl-Cl键吸收243kJ,形成1molH-Cl键放出能量为431kJ。
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第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系学习目标1.知道化学反应中能量变化的主要原因。
2。
知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素。
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,即反应物中的断裂和生成物中的形成。
2。
化学反应中能量变化的原因(微观角度)(1)物质中的原子之间是通过结合的。
(2)断开反应物中的化学键要能量,形成生成物中的化学键要能量。
(3)实例(25 ℃和101 kPa的条件下)(4)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是的断裂和形成.3。
化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于与的相对大小.当反应物的总能量生成物的总能量时,化学反应放出能量。
当反应物的总能量生成物的总能量时,化学反应吸收能量。
自我检测1。
下列对化学反应的认识错误的是( )A。
会引起化学键的变化 B.会产生新的物质C。
必然引起物质状态的变化D。
必然伴随着能量的变化2。
下列图像分别表示反应过程中的能量变化,其中表示化学反应吸收能量的是( )A B C D图2-1-53.下列变化过程中需要吸收能量的是( )A。
【课时2 化学键与化学反应中的能量变化】之小船创作目标与素养:1.了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。
(宏观辨识与微观探析)2.知道常见的放热反应和吸热反应。
(宏观辨识)3.了解化学反应中能量变化的实质。
(微观探析)一、化学反应中的能量变化1.活动探究实验操作实验现象有关化学方程式及结论反应混合液的温度升高NaOH+HCl===NaCl+H2O,反应时释放能量锌粉逐渐溶解,有气泡产生,溶液温度升高Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑,反应时释放能量混合粉末变成糊状物,有刺激性气味气体产生,玻璃片与小烧杯粘在一起Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+2H2O,反应时吸收能量每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量。
二、化学反应中能量变化的原因1.从化学键的断裂与形成分析吸收能量(E 1)↓反应物―――――→旧化学键断裂新化学键形成生成物⎩⎪⎨⎪⎧ E 1>E 2为吸热反应E 1<E 2为放热反应↓释放能量(E 2)E 1>E 2,反应吸收能量(吸热反应);E 1<E 2,反应释放能量(放热反应)。
2.宏观角度放热反应的过程可看做“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来;而吸热反应的过程可看做是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
微点拨:苛性钠溶于水放出热量,但不是放热反应,NH 4NO 3溶于水吸收热量,也不是吸热反应,因为它们都不是化学反应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)化学反应的旧键断裂的过程是放出能量的过程。
( )(2)对于一个化学反应来说,当化学键断裂时的能量大于化学键形成时的能量时,反应放热。
( )(3)所有的燃烧均放出热量。
( )(4)化合反应均是放热反应,分解反应均是吸热反应。
( )[答案] (1)×(2)×(3)√(4)×2.已知酒精燃烧的过程中,发生了能量的转化。
你想是如何的人,你就是如何的人;你想成为如何的人,你离这个目标就不会太远。
第一节化学能与热能第一课时化学键与化学反响中能量变化的关系本章课标要求:1.知道化学键的断裂和形成是化学反响中能量变化的主要原由2.经过生产、生活中的实例认识化学能与热能的互相转变3.举例说明化学能与电能的转变关系及其应用。
4.认识提升燃料的焚烧效率、开发高能洁净燃料和研制新式电池的重要性。
5.经过实验认识化学反响的速率和化学反响的限度,认识控制反响条件在生产和科学研究中的作用。
【学习目标】 1.知道化学键的断裂和形成是化学反响中能量变化的主要原由2.理解吸热反响、放热反响的观点。
【实验导入】演示铁粉与硫粉的混淆物的反响现象描绘:。
实验结论:。
【知识准备】 1.化学键的定义是什么?2.断开化学键时需要能量,形成化学键时会能量。
【知识建立】1.化学反响的本质是什么?2.化学反响的能量变化的判断:①化学键的和是物质在化学反响中发生能量变化的主要原由,因此说物质的化学反应与系统的能量变化是发生的 .②一个确立的化学反响在发生过程中是汲取能量仍是放出能量,决定于:的相对大小。
当:∑ E(反响物)>∑E(生成物),反响___能量,该反响为反响。
当:∑ E(反响物)<∑E(生成物),反响___能量,该反响为反响。
【例 1】以下各图中,表示反响是吸热反响的图是( )。
【例 2】已知反响:2H2 + O2 = 2H 2O ,请填写以下表格中空白处的总能量值,并注明汲取仍是放出。
断开 1 mol 某化学键时需要汲取的能量叫该化学键的键能,相重点能:H—H: 436 kJ/mol O 2 中的键能: 496 kJ/mol H—O:463 kJ/mol打开化学键形成化学键能量变化2 mol H 2中的化学键4 mol H — O键热反响1 mol O 2中的化学键kJ kJ【思虑沟通】1.反响放出或汲取的热量和反响物、生成物的状态相关吗?2.两位同学议论放热和吸热反响。
第二章化学反应与能量2.2 化学能与电能2.1.1 化学能转化成电能【本课时学习目标(导)】1. 了解一次能源和二次能源;2. 认识氧化还原反应是化学电池形成的基础,了解原电池构成的基本原理,掌握原电池的形成条件;3. 学会判断原电池及正、负极的方法。
【自主思考(思)】一、一次能源和二次能源1.定义:一次能源是直接从①取得的能源,一次能源经加工、转换得到的能源是二次能源。
2.实例:a.风力 b.原煤 c.天然气 d.石油 e.电力 f.流水g.蒸汽,其中属于一次能源的是② ;属于二次能源的是③。
二、化学能转化为电能1.燃煤发电的能量转化化学能④能⑤能电能2.原电池(1)定义:将⑥能转变为电能的装置。
(2)工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)Ⅰ.⑦锌片失去电子,发生⑧反应,电极反应为⑨ ,所以锌片为原电池的⑩极。
Ⅱ.在铜片上得电子,发生反应,电极反应为 ,铜片为原电池的极。
【小组合作学习(议、展)】1.课本实验2-4的实验装置如下图:(1)铜片、锌片上各有什么现象?(2)电流计的指针是否偏转?电子移动方向与电流方向相反,由此推断电子在原电池中是如何流动的? Array(3)如果铜片和锌片之间没有导线相连,铜片和锌片上各有何现象?(4)分别改变下列条件,继续观察电流计指针是否偏转。
①将锌片换成石墨;②将稀硫酸换成乙醇;③将铜片换成石墨;④一烧杯中放铜片与稀硫酸,另一烧杯中放锌片与稀硫酸,用导线将锌片与铜片相连。
(5)形成原电池必须满足哪些条件?2. 盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应,该反应可以设计成原电池吗?为什么?3. 原电池反应中有氧化还原反应发生,导线中靠电子定向移动产生电流,而溶液中靠阴阳离子定向移动产生电流,请问在Zn-Cu硫酸原电池的电解质溶液中,阴阳离子如何移动?4. 根据电学知识,由电子的流动方向可以判断原电池的正、负极吗?你还有其他的判断方法吗?【课堂训练(检)】1.下列各装置中能构成原电池的是( )。
高中化学第2章化学键化学反应与能量第1节化学键与化学反应(第2课时)化学键与化学反应中的能量变化学案鲁科版必修21.了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。
2.知道常见的放热反应和吸热反应。
3.了解化学反应中能量变化的实质。
(重难点)化学键与化学反应中的能量变化[基础·初探]1.化学反应中能量变化的实验探究(1)活动探究实验操作实验现象有关化学方程式及结论反应混合液的温度升高NaOH+HCl===NaCl+H2O反应时释放能量锌粉逐渐溶解,有气泡产生,溶液温度升高Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑反应时释放能量混合粉末变成糊状物,有刺激性气味气体产生,玻璃片与小烧杯粘在一起Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+2H2O反应时吸收能量结论:每个化学反应的发生都伴随着能量变化,有的释放能量,有的吸收能量。
2.化学反应中能量变化的原因分析(1)微观角度化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。
断裂旧键时,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的作用力;形成新键时,又要释放一定的能量,并且吸收和释放的能量不相等。
所以化学反应一定伴随能量变化。
(2)宏观角度化学反应的过程可看做“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来,或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
[探究·升华][思考探究]1.化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键的形成,H2+Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示。
从成键断键的角度解释该反应是放热反应还是吸热反应?【提示】断裂旧键吸收(436+243) kJ·mol-1的能量,形成新键释放(431+431) kJ·mol-1的能量,该反应为放热反应。
2.化学反应中,反应物和生成物总能量是否相同?从该角度解释H2+Cl2===2HCl为什么是放热反应?【提示】一定不相同。
江西省宜春市宜春中学高中化学第二章化学键与化学反应中能量
变化的关系学案新人教版必修2
一、选择题
1.从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。
从微观角度来看,下列变化不能说明发生了化学变化的是( )
A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成 B.变化过程中有化学键的断裂和形成 C.变化时释放出能量 D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了2.物质在发生化学变化时,下列说法正确的是 ( )
A.反应物的总质量等于生成物的总质量 B.发生电子得失或偏移
C.有化学键断裂,不一定有新物质生成 D.反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量
3.下列物质的变化过程中,有共价键明显被破坏的是 ( )
A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎 C.冰融化 D.HCl溶于水得到盐酸
4.下列变化过程吸收能量的是 ( )
A.Na+→Na B.Cl→Cl- C.H+C1→HCl D.H2→H+H
5.研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。
据此判断以下叙述中错误的是 ( )
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低
B.物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮气分子内部存在着很强的化学键,故通常情况下氮气的化学性质很活泼
D.需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
6.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。
已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收a kJ的能量。
下列说法中正确的是 ( )
①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
7.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H: 436 kJ,I—I:151 kJ,H—I:299 kJ,下列对H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是 ( )
A.放出能量的反应 B.吸收能量的反应 C.氧化还原反应 D.可逆反应8.根据下面的信息,判断下列叙述正确的是 ( )
A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1 mol H2跟1/2 mol 02反应生成l mol H2O一定释
放能量245 kJ
D.2 mol H2(g)跟1 mol 02(g)反应生成2 mol H20(g)
吸收能量490 kJ
9.化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。
已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能
(kJ·mo-1): P-P:198 P-O:360 0=O:498若生成1 mo|P4O6,则
反应P4(白磷)+302==P4O6中的能量变化为 ( )
A.吸收1638 kJ能量 B.放出1638 kJ能量
C.吸收126 kJ能量 D.放出126 kJ能量
10.已知化学反应2C(s)+02(g)点燃2CO(g)、2CO(g) + 02(g)点燃2C02(g)都是放热反应。
据此判断,下列说法不正确的是(其他条件相同) ( )
A.12 g C所具有的能量一定高于28 g C0所具有的能量
B.56 g C0和32 g 02所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
C.12 g C和32 g 02所具有的总能量大于44 g C02所具有的总能量
D .将一定质量的C 燃烧,生成C02比生成C0时放出的热量多
二、填空题
11.在25℃、l01 kPa 的条件下,断裂1 molH —H 键吸收 436 kJ 能量,断裂1 mol Cl —Cl 键吸收243 kJ 能量,形成1 mol H —Cl 键放出431 kJ 能量。
H 2+C12==2HCl 的化学反应可用右图表示:请回答下列有关问题:
(1)反应物断键吸收的总能量为_____。
(2)生成物成键放出的总能量为_______。
(3)判断H 2+C12==2HCl 是_________ (填“吸收”或“放出”)能量。
(4)反应物的总能量_____________(填“>”、“=”或“<”)生成物的总能量。
12.已知化学反应N 2+3H 2
2NH 3的能量变化如图
所示,(1)1 mol N 和生成l mol NH 3(g)是
_____________(填“吸收”或“释放”)能量的过程。
(2)由1/2mol N 2(g)和3/2mol H 2(g)生成lmol NH 3(g)
过程 ___________ (填“吸收”或“释放”)
__________ kJ 能量。
13.下表中的数据是破坏lmol 物质中的化学键所消耗
的能量(kJ),根据表中数据回答下列问题:
(1)下列物质本身具有的能量最低的是 ( )
A .H 2 8.Cl 2 C .Br 2 D .I 2
(2)下列氢化物中最稳定的是 ( )
A .HCl
B .HBr
C .Hl
(3)X 2+H 2==2HX(X 代表cl 、Br 、I)的反应是吸热反应还是放热反应?答:________________________ 。
(4)相同条件下,X 2(X 代表Cl 、Br 、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出________________________。