高考化学主题1 化学能与热能
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6、下列变化属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ② 将胆矾加热变成白色粉末 ③ 浓硫酸稀释 ④ KClO3分解制O2 ⑤ 生石灰与水生成熟石灰
A、①④ B、②③
C、①④⑤ D、②④
第一节化学能与热能
化学反应发生时同时会伴随着能量的变化,例如煤、石油、天然气这三种我们非常熟悉的燃料,它们在燃烧时便能释放出热能。在初中化学里我们已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”等相关知识。那么化学反应中产生的能量变化,比如热能的释放,其从何而来它与化学物质及其化学反应是否有所联系在本节的学习中,我们将从微观结构的角度,即从本质上去分析理解化学反应中的能量,主要是热能的变化,从而建立起科学的能量观。
本节的学习内容可分为三部分:
1.化学能与热能之间的内在联系。在这部分内容里,我们将运用已有的化学键的初步知识去分析理解化学反应中的能量变化关系,在学习中应深刻理解以下要点:
(1)化学反应中能量变化的主要原因:
(2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:
2.任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反:反应物具有的能量;E生:生成物具有的能量):
在学习这部分内容时,应该重视实验探究方法在学习新知识中的作用,通过科学探究可以帮助和加深我们对化学能与热能之间相互转化及其研究过程的认识,学会从定性和定量两个方面去研究化学反应中的能量变化。
3.了解生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系,建立起正确的能量观。除了课本知识外,也应通过阅读科普读物、多听科普讲座、多读书和看报纸等多种途径去获取这些方面的知识。
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
1 编号 009
课题 第一节 化学能与热能
三
维
目
标 知识与
技能 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、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”
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 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。
教学方法 启发引导、探究式
教学媒体 多媒体、实验
教学内容 师生活动 修改建议
[[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?
[学生思考、讨论]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。
[进一步思考]
反应中的热量由何而来? 氢气和氯
强调化学键的断开和形成
2 气反应的本质是什么?
[学生思考、讨论]
从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。
板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系
[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242 kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。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。
课题 第一节 化学能与热能
三
维
目
标 知识与
技能 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、通过键能计算出化学反应中的能量变化
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. 通过键能计算出化学反应中的能量变化
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 1. 通过键能计算出化学反应中的能量变化
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。
教学方法 启发引导、探究式
教学内容 师生活动 修改建议
【引入新课】能源与材料、信息社会发展的三大支柱。人类的文明始于用火——热量的使用,现代社会的一切活动都离不开能源。能源是现代物质文明的原动力,与我们每个人息息相关。本节课我们开始学习第二章化学反应与能源
【板书】第二章化学反应与能源
【讲解】目前能源结构占主导地位是化石燃料,属于不可再生资源,必将面临能源枯竭的危机,提高能源的利用率和开辟新能源是解决这一危机的两个主要方向。在这一方面化学能将作出什么贡献?本章将初步讨论这些问题。我们先讨论化学能与热能。
【板书】第一节化学能与热能
【展示】图片 “神舟”五号发射
【思考与交流】生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化?
【多媒体】展示燃烧
[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?
[学生思考、讨论] 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。
【思考】反应中的热量由何而来? 氢气和氯气反应的本质是什么?
[学生思考、讨论] 从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。
【板书】一、化学键与化学反应中能量的变化关系
化学能与热能
反应热及焓变的分析判断
1.(2016·江苏化学,8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)===2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g)===CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1
kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol-1
解析 反应①中是光能转化为化学能,A错误;反应②中ΔH>0,为吸热反应,B错误;催化剂只降低反应的活化能,不影响反应的焓变,C错误;根据盖斯定律,目标反应可由反应③-②获得,ΔH=206.1 kJ·mol-1-131.3
kJ·mol-1=74.8 kJ·mol-1,D正确。
答案 D
2.(2015·上海化学,8)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是(
)
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2―→H2O+12O2+Q
D.反应物的总能量高于生成物的总能量 解析 A.加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误;B.加入催化剂,可提高H2O2分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误;C.没有注明各物质的状态,错误;D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确。
答案
D
盖斯定律的三维应用
(一)利用盖斯定律确定反应热的关系