人教版高中化學必修2《化學能與熱能》導學案

1、人教版高中化學必修2化學能與熱能導學案第二章第一節(jié)化學能與熱能【學習目標】1知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因2通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化3理解中和熱的概念，學會定性和定量的研究化學反應中熱量變化的科學方法2拓寬學生的科學視野，使學生建立正確的能量觀，提高節(jié)能意識?！緦W習重點】 化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 基礎知識 一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系 復習 化學鍵：_* 鍵能：拆開 1 mol 某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol ?；瘜W鍵的形成蘊涵著能量變化，在進行反應時化學鍵要斷裂，吸收能量，反應后形成新化學鍵要放出能

2、量，反應前反應物能量與反應后生成物能量不相等。 分析 2HH2 中能量變化？1mol H 2 中含有 1molHH，在 250C 101kPa 條件下，由 H 原子形成1molHH 要_436kJ 的能量，而斷開 1molHH 重新變?yōu)?H原子要_436kJ 的能量。 類比分析 CH44C+4H（吸收 4mol415kJ/mol=1660kJ ） 小結 ：化學鍵的 _是化學反應中能量變化的主要原因。 小結 ：化學反應的特點：1有新物質(zhì)生成，新物質(zhì)和反應物總能量不同。2反應中要遵循能量守恒。3反應物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱。如果二者能量比較接近，則放熱和吸熱不明顯。 討論

3、為什么有的化學反應會放出熱量，而有的化學反應卻需要吸收熱量呢？ 結論 一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應物的_與生成物的 _的相對大小 E（反應物） _E（生成物）放出能量 E（反應物） _E（生成物）吸收能量二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化放熱反應： _熱的化學反應化學反應吸熱反應： _熱的化學反應 實驗 2-1 實驗記錄 眼 睛 看 到 的用手觸摸的感用溫度計測量的實驗步驟 *現(xiàn)象覺數(shù)據(jù)在一支試管中加入23mL6mol/L 的鹽酸溶液向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條結論 思考討論 1. 鋁與鹽酸反應的化學方程式： _。2. 在反應過程中你將能看到什么現(xiàn)象

4、？3. 用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化。 采取哪些簡單易行的辦法？4. 要明顯的感知或測量反應中的熱量變化， 在實驗中應注意哪些問題？ 實驗 2-2 實驗 2-2 實驗記錄 實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結論將晶體混合后立即用有刺激性氣味的氣體產(chǎn)玻璃棒快速攪拌混合生，該氣體能使?jié)駶櫟挠衉氣生成物紫色石蕊試紙變藍用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應 _熱燒杯下面的帶有幾滴水反應吸收熱量使用手拿起燒杯的玻璃片（或小木板）體系溫度降低，使粘到了燒杯底部水結成冰將粘有玻璃片的燒杯玻璃片脫離上面燒杯底放在盛有熱水的燒杯冰融化部上一會兒再拿起反應完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察混合物成糊狀有水生成反應物用化學方程

5、式表示上述反應：Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O 實驗 2-3步驟一：三個學生各取一個大小相同的試管，分別做一個實驗并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。步驟二：匯總實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。步驟三：對實驗進行原理性抽象為什么強酸與強堿發(fā)生反應時都會放出熱量？ 填寫實驗記錄 HNO 20mL 2 HCl 20mL 2 HCl20mL3酸反應物mol/Lmol/L2mol/L及用量NaOH 20mL 2 NaOH 20mL 2 KOH20mL堿mol/Lmol/L2mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t 1t 2t 3HNO3與 NaOH發(fā) HCl 與 NaOH發(fā) H

6、Cl 與 KOH發(fā)生結論生中和反應時生中和反應時中和反應時 _熱_熱熱對實驗進行強酸與強堿發(fā)生 _反應時 _熱量歸納和概括 討論分析 三個反應的化學方程式和離子方程式為：_ 酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱?！疽牲c反饋】：（通過本課學習、 作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來）【基礎達標】1下列過程一定釋放能量的是()A化合反應B分解反應C分子拆成原子D原子組成分子2已知 2SOO2 催化劑2SO3為放熱反應， 對該反應的下列說法正確的是 ()AO2 的能量一定高于SO2 的能量BSO2 和 O2 的總能量一定高于SO3 的總能量CSO2 的能量一定高于SO3

7、 的能量D因該反應為放熱反應，故不必加熱就可發(fā)生3下列反應既是氧化還原反應，又是吸熱反應的是()A鋁片與稀 H2SO4 的反應BBa(OH)28H2O與 NH4Cl 的反應C灼熱的炭與CO2的反應D甲烷在 O2 中的燃燒反應4下列有關能量轉(zhuǎn)換的說法不正確的是()A煤燃燒是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程B化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能C動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學能的過程D植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成化學能的過程5化學反應A2B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是 ()A該反應是吸熱反應B斷裂 1 mol A A 鍵和 1 mol B

8、B 鍵能放出 x kJ 的能量C斷裂 2 mol A B 鍵需要吸收 y kJ 的能量D2 mol AB 的總能量高于 1 mol A 2 和 1 mol B 2 的總能量練方法技巧 化學能與熱能轉(zhuǎn)化的有關計算方法6已知 25、 101 kPa 下，含 1 mol 碳原子的石墨完全燃燒生成CO2放出熱量 393.51 kJ ；含 1 mol 碳原子的金剛石完全燃燒生成CO2放出 395.41 kJ 的熱量。據(jù)此判斷，下列說法正確的是()A由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低B由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高C由石墨制備金剛石是放熱反應；等質(zhì)量

9、時，石墨的能量比金剛石的低D由石墨制備金剛石是放熱反應；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高7已知： 1 mol H2 分子中化學鍵斷裂時需要吸收436 kJ 的能量；1 mol Cl 2 分子中化學鍵斷裂時需要吸收243 kJ 的能量；由 H原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl分子時釋放 431 kJ 的能量。下列敘述中正確的是 ()A氫氣和氯氣反應生成氯化氫氣體是放熱反應，所以不需要條件就能自發(fā)進行B氫氣和氯氣反應生成2 mol 氯化氫氣體，反應吸收183 kJ 的熱量C氫氣和氯氣反應生成2 mol 氯化氫氣體，反應放出183 kJ 的熱量D氫氣和氯氣反應生成1 mol 氯化氫氣體，反應

10、放出183 kJ 的熱量題號1234567答案【拓展提升】8在一個小燒杯里，加入約20 g 已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體Ba(OH) 28H2O，將小燒杯放在事先已滴有34 滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10 gNH4Cl 晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌，如圖所示。試回答下列問題：(1) 實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_。(2) 如果實驗中沒有看到“結冰”現(xiàn)象，可能的原因是_(答出 3 個或 3 個以上原因 ) 。(3) 如果沒有看到“結冰”現(xiàn)象，為說明該反應吸熱，我們還可以采取的方式是_( 答出兩種方案 ) 。(4) 實驗中即使不“結冰” ，提起燒杯的時候，發(fā)現(xiàn)燒杯與玻璃片也“黏在一起

11、了”，原因是_。(5) 試用簡單的方法說明燒杯與玻璃片之間是因為“結冰”而黏在一起的：_?！緟⒖即鸢浮?D分子拆成原子是斷開化學鍵的過程，吸收能量；原子組成分子是形成化學鍵的過程，釋放能量。2B 判斷一個反應是放熱反應還是吸熱反應，關鍵看反應物的總能量與生成物的總能量的差值。如果反應物的總能量高于生成物的總能量，反應放熱， B 項正確； A 項和 C 項錯誤，都沒有考查總能量差；放熱反應只表明反應物總能量比生成物總能量高，而加熱是反應的條件，兩者無必然聯(lián)系， 許多放熱反應也必須加熱才能開始進行，D項錯誤。 3C 以 C、CO、H2 為還原劑的氧化還原反應均是吸熱反應。4C煤燃燒是將化學能轉(zhuǎn)化為

12、熱能的過程；化石燃料和植物燃料中的能量均來自太陽能；動物體內(nèi)葡萄糖被氧化生成CO2，是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程；植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖，是太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程。5C 由圖示可知： 1 mol A 2 和 1 mol B 2 的總能量高于 2 mol AB 的總能量，故該反應為放熱反應；從化學鍵的角度分析：斷裂2 mol A B鍵，需要吸收y kJ 的能量。 6A 等量的石墨和金剛石完全燃燒的產(chǎn)物均為CO2，說明產(chǎn)物的總能量相等，而等質(zhì)量的金剛石燃燒放出能量多，說明等量的金剛石的能量高于石墨的能量，因此由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應。7C 生成 2 mol HCl氣體時釋放 2431 kJ 862 kJ 能量，同時斷裂 1 mol H2 和 1 mol Cl 2 中化學鍵需吸收能量436 kJ243 kJ 679 kJ，所以反應放出能量862 kJ 679 kJ 183 kJ 。故 C正確。 8(1) 使反應物迅速混合而充分反應，使溫度迅速下降(2) 藥品用量太少； Ba(OH)28H2O晶體未研成粉末， 反應太慢；沒有迅速攪拌；環(huán)境溫度太高；玻璃片上加水太多；氫氧化鋇晶體失水(3) 用皮膚感受，感覺很涼；用溫度計來檢驗，發(fā)現(xiàn)溫度降低(4) 水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓