化学能与热能 高三一轮复习 学案
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跟踪检测(十六) 化学能与热能1.(2024·榆树模拟)随着科技进步,新能源汽车越来越普遍。
下列能源组合中,均属于新能源的一组是( )①自然气 ②煤 ③沼气能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能⑦风能 ⑧氢能A .①②③④B .①⑤⑥⑦⑧C .③④⑤⑥⑦⑧D .③⑤⑥⑦⑧解析:选D 自然气、煤、石油都是化石能源,不是新能源,常见的新能源有:沼气能、太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,所以D 符合。
2.某反应运用催化剂后,其反应过程中能量改变如图。
下列说法错误的是( )A .总反应为放热反应B .运用催化剂后,活化能不变C .反应①是吸热反应,反应②是放热反应D .ΔH =ΔH 1+ΔH 2解析:选B 由题图可知:反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,且ΔH =ΔH 1+ΔH 2,A 、C 、D 项正确;运用催化剂能降低反应所需的活化能,B 项错误。
3.已知:①H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1=-241.8 kJ·mol -1 ②H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 2=-285.8 kJ·mol -1 气态分子中的化学键断开1 mol 化学键所需的能量/kJ O —H465 O===O498 A .氢气的燃烧热ΔH =-241.8 kJ·mol -1B .断开1 mol H —H 键须要汲取439.2 kJ 的能量C .相同条件下,1 mol H 2O(g)比1 mol H 2O(l)能量高D .18 g H 2O(l)完全分解生成氢气和氧气,须要汲取285.8 kJ 的能量解析:选A 依据燃烧热的定义可知,反应②放出的热量为氢气的燃烧热,ΔH =ΔH 2=-285.8 kJ·m ol -1,A 项错误;ΔH 1=E (H —H)+12×498 kJ·mol -1-2×465 kJ·mol -1=-241.8 kJ·mol -1,则E (H —H)=439.2 kJ·mol -1,B 项正确;气态水液化时放出热量,故相同条件下,1 mol H 2O(g)比1 mol H 2O(l)能量高,C 项正确;依据反应②可知,H 2O(l)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =+285.8 kJ·mol -1,D 项正确。
化学能与热能教学教案一、教学目标1. 让学生了解化学能和热能的基本概念。
2. 让学生掌握化学反应中的能量变化及其表现形式。
3. 让学生了解化学能与热能之间的相互转化关系。
4. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 化学能与热能的基本概念2. 化学反应中的能量变化3. 热化学方程式及热量计算4. 化学能与热能的相互转化5. 实际案例分析三、教学重点与难点1. 教学重点:化学能与热能的基本概念,化学反应中的能量变化,热化学方程式及热量计算。
2. 教学难点:化学反应中能量变化的微观解释,热化学方程式的书写与计算。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解化学能与热能的基本概念、化学反应中的能量变化、热化学方程式及热量计算。
2. 利用多媒体展示实际案例,增强学生的感性认识。
3. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
4. 设置课后练习,巩固所学知识。
五、教学步骤1. 引入新课:通过展示化学反应中的能量变化现象,引导学生思考化学能与热能的关系。
2. 讲解化学能与热能的基本概念,让学生了解能量的分类。
3. 讲解化学反应中的能量变化,分析能量变化的原因。
4. 介绍热化学方程式及其意义,讲解热量计算方法。
5. 通过实际案例分析,让学生了解化学能与热能的相互转化关系。
6. 课堂小结,梳理本节课的主要知识点。
7. 布置课后练习,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问的方式检查学生对化学能与热能基本概念的理解。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中是否能运用所学知识分析实际案例。
3. 课后练习:收集并批改学生的课后练习,评估其对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或企业代表,进行专题讲座,加深学生对化学能与热能应用的理解。
2. 组织学生参观实验室或相关企业,实地了解化学能与热能在实际生产中的应用。
3. 开展课外科研项目,鼓励学生深入研究化学能与热能的转化及其影响。
八、教学资源1. 教材:《化学能与热能导论》等相关教材。
化学高考第一轮复习教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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【课题】第一节化学能与热能(第1课时)【教学目标】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。
2、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。
3、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”,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。
【重点难点】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。
【教学过程】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
人类文明始于用火-----热能的使用,现代社会的一切活动都离不开能源,在影响全球经济和生活的各种因素中,能源居于首位。
我们的日常生活中离不开能源,如液化气。
它在燃烧时放出热能。
那这些热能从何而来呢?本节课,我们将围绕这些问题,先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。
[创设问题情景]氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?[教师补充讲解]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243 kJ的能量,而形成1molHCl 分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。
则(1)化学键断裂时需要吸收能量。
吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ,(2)化学键形成时需要释放能量。
释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ,(3)反应中放出的热量的计算:862kJ—679kJ=183kJ这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
化学能与热能[考纲要求]1.能说明化学反应中能量转化的主要原因,知道化学变化中常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化及其应用,了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。
3.能正确书写热化学方程式,能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
考点一焓变与反应热1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化:变化和变化;两大守恒:守恒和守恒。
(2)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量的变化。
2.焓变、反应热(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号:ΔH (3)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和(4)记忆:常见的放热反应和吸热反应【放热反应】:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化等。
【吸热反应】:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(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)物质发生化学变化都伴有能量的变化( )(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化( )(4)吸热反应在任何条件都不能发生( )(5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( )(6)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )(7)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( )题组一依据图形,理清活化能与焓变的关系1.某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )A.反应过程可表示为A+BC―→A…B…C―→AB+CB.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能C.正反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以逆反应为放热反应2.某反应的ΔH=+100kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是( )A.正反应活化能小于100kJ·mol-1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1D.正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol-1正确理解活化能与反应热的关系1.催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
化学能与热能一、选择题(本大题共15小题)1.(2022·湖南湘西·高三期末)乙烯与水加成制备乙醇的反应过程如图所示,下列说法错误的是A .硫酸是该反应的催化剂B .该合成反应的速率由反应②决定C .()2223214CH CH (g)H O(l)CH CH OH(l)ΔH E E kJ /mol =+→=-D .该反应的原子利用率为100% 2.(2022·浙江·高三专题练习)物质、与的能量存在如图所示的相互关系。
下列有关说法错误的是A .物质是图示三种物质中最稳定的B .过程②属于吸热反应C .由转变为所吸收的热量等于过程②与过程②所放出的热量D .物质变化过程中所放出或吸收的热量与路径无关3.(2022·广西南宁·高三专题练习)顺−2−丁烯、反−2−丁烯分别与氢气加成制备丁烷的焓的变化如图所示。
下列说法正确的是A .上述反应均为吸热反应B .顺−2−丁烯比反−2−丁烯稳定C .1mol 顺−2−丁烯转化为1mol 反−2−丁烯放热4.2kJD .发生加成反应时,顺−2−丁烯断键吸收的能量高于反−2−丁烯断键吸收的能量 4.(2022·浙江·高三期末)金属钠和氯气反应的能量关系如图所示,下列说法正确的是A .∆H 3<0,∆H 5>0B .在相同条件下,2K(g)→2K +(g)的3H '∆<∆H 3C .∆H 1<∆H 4+∆H 5+∆H 6+∆H 7D .∆H 7<0,且该过程形成了分子间作用力5.(2022·广东·潮州市潮安区宝山中学高三期末)已知断裂1molH 2(g)中的H—H 键需要吸收436kJ 的能量,断裂1molO 2(g)中的共价键需要吸收498kJ 的能量,生成H 2O(g)中的1molH—O 键能放出462.8kJ 的能量。
下列说法正确的是A .断裂1molH 2O 中的化学键需要释放925.6kJ 的能量B .2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g),该反应放出能量481.2kJC .2H 2O(l)=2H 2(g)+O 2(g),该反应放出能量471.6kJD .H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(l),1mol 2O 参与反应放出能量240.6kJ6.(2022·湖南·长沙市南雅中学高三期末)下列关于反应热的叙述正确的是A.当ΔH<0时,表示该反应为吸热反应B.1molH2与0.5molO2反应生成1mol水时放出的热量即是H2的燃烧热C.热化学方程式中的化学计量数只能是整数,不能是分数D.1molNaOH分别和1molCH3COOH、1molHNO3反应放出的热量:CH3COOH<HNO37.(2022·河南·高三阶段练习)已知下列热化学方程式:H2O(g)=H2O(l) ②H=Q1kJ·mol-1;C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ②H=Q2kJ·mol-1;C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ②H=Q3kJ·mol-1。
《化学能与热能》教案(优秀4篇)《化学能与热能》教案篇一一、教学目标1.了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应以及化学反应在提供热量上的重要作用;2.通过讨论交流,加强分析、综合的思维能力;3.体验科学探究的乐趣,树立节约能源的意识。
二、教学重难点【重点】化学能与热能的相互转化。
【难点】通过测定反应中的温度变化,理解化学能与热能的相互转化。
三、教学过程环节一:导入新课【提出问题】展示“自热饭盒”的图片,观察一下自热饭盒与普通饭盒有什么不同之处?【学生回答】有一个“加热包”。
【教师引导】这个小小的加热包就是利用了化学反应来提供热能。
其实在我们生活中经常会利用化学反应来提供能量,那今天就让我们共同来学习《化学能与热能》这节课的内容。
环节二:新课讲授【教师提问】回忆之前所做的化学实验,想一想化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢?【学生回答】化学反应中能量变化的主要表现形式:热量变化,即吸热或放热。
【教师引导】能否根据反应过程中的热量变化可将化学反应进行分类?【学生回答】根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【教师总结】放热反应即指反应过程中放出热量的反应,吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。
【过渡】接下来我们用实验的方式感受一下吸热反应和放热反应。
实验1:【演示实验】在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝条,观察现象,并用温度计测量溶液温度的变化。
【学生思考】为什么要用砂纸打磨铝片?(因为铝片表面有氧化膜,打磨铝片能够除去表面的氧化膜。
)【描述现象】有气泡产生,温度计的示数上升,这是因为酸遇活泼金属反应生成氢气和盐,反应放热。
实验2:【演示实验】如图所示【小组讨论】为什么要将八水合氢氧化钡晶体磨成粉末?为什么混合后要立即用玻璃棒搅拌?反应后有什么气体产生?(磨成粉末、玻璃棒快速搅拌混合物是为了使反应迅速反应完全;有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成) 【描述现象,得出结论】1.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成。
第36讲化学能转化为电能——电池[复习目标]1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.正确判断原电池的两极,能书写电极反应式和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。
考点一原电池工作原理及应用1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件反应能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中3.工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极:Zn -2e -===Zn 2+,氧化反应。
正极:Cu 2++2e -===Cu ,还原反应。
总反应:Zn +Cu 2+===Cu +Zn 2+。
(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl 饱和溶液的琼脂凝胶。
②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
4.原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。
(3)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
1.盐桥是所有原电池构成的必要条件()2.原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极,阳离子一定移向正极()3.构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属()4.原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数()5.使用盐桥可以提高电池的效率()答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√一、原电池的工作原理1.(2022·杭州模拟)实验a:将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池,铜片、锌片表面均产生气泡。
实验b:将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟,锌片表面形成锌汞合金,再与铜片、稀硫酸组成单液原电池,只有铜片表面产生气泡。
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_______。