化學(xué)反應(yīng)與能量變化

新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能

(第１課時(shí)）能否寫(xiě)出天然氣燃燒的方程式？請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們家中燒煤燒天然氣是為了得到CO2嗎？一飛沖天：“神舟”五號(hào)發(fā)射實(shí)況回放

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化,而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。第一節(jié)化學(xué)能與熱能一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過(guò)程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開(kāi)斷開(kāi)點(diǎn)燃

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。形成H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開(kāi)斷開(kāi)吸收能量形成放出能量點(diǎn)燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?！舅伎寂c交流】在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？2、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量的決定因素看圖討論分析化學(xué)反應(yīng)放出能量看圖討論分析化學(xué)反應(yīng)吸收能量規(guī)律如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),就有部分能量以熱的形式釋放出來(lái);如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物就需要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化為生成物。能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物生成物能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物規(guī)律【歸納小結(jié)】一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于：取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小，或取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。反應(yīng)物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量變化（H與H鍵能是436KJ/mol，O與O鍵能是496KJ/mol，H與O鍵能是463KJ/mol）舉例：拆開(kāi)1摩H2所需能量是436KJ，拆1摩O2需要能量是496KJ。算一算：在101.3kPa，298K條件下，斷開(kāi)1molAB為A、B時(shí)過(guò)程的焓變（即能量的變化），稱為A-B鍵的鍵能。通常，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構(gòu)成的分子也愈穩(wěn)定,該分子本身所具有的能量就愈低。放出484KJ的能量反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的釋放反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的吸收反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量【課堂小結(jié)】1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要

；而形成生成物中的化學(xué)鍵要

。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小課堂練習(xí)：2、若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

能量。若反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

能量。放出吸收3已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C4、在反應(yīng)H2+Cl2

＝2HCl中，已知H－H

鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，

H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是（）

A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)

C.吸收179kJ熱量D.放出179kJ熱量BD5、甲烷燃燒要放出熱量，水的分解要吸收能量，試從化學(xué)鍵變化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O鍵和2molC＝O鍵釋放的能量比斷裂4molC－H鍵和2molO＝O鍵所吸收的能量高，因此放出熱量。斷裂4molH－O鍵所吸收的能量比形成2molH－H鍵和1molO＝O鍵放出的能量高，因此要吸收能量。6、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B7、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識(shí)中不正確的是（）

A.電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能

C.煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能

D.白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能BD8、下列說(shuō)法中正確的是（）

A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化

B.所有物質(zhì)的內(nèi)部都“儲(chǔ)存”有能量，而且這些能量都是相等的

C.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量

D.化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是斷開(kāi)舊化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵的過(guò)程AD9、在相同條件下，下列物質(zhì)分別與H2反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的H2時(shí)，放出熱量最多的是（）

A.Cl2

B.Br2

C.I2

D.SA新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能

(第2課時(shí)）復(fù)習(xí)：1、不同的物質(zhì)不僅組成______、結(jié)構(gòu)______，所包含的化學(xué)能也_______。2、一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，決定于________________________________________________時(shí)，有部分能量釋放出來(lái)；__________時(shí)，反應(yīng)物要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。3、

是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。不同不同不同反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。若E反>E生若E反<E生化學(xué)鍵的斷裂和形成二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱

怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化情況？下面我們一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)和感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化！[實(shí)驗(yàn)探究2—1]鋁片與鹽酸的反應(yīng)在一支試管中加入2-3mL６mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化．實(shí)驗(yàn)２－１1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。2.在反應(yīng)過(guò)程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化？4.要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，你在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？思考與討論：實(shí)驗(yàn)2－1現(xiàn)象結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高該反應(yīng)是放熱反應(yīng)[實(shí)驗(yàn)2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)２.整個(gè)實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？1.整個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？實(shí)驗(yàn)2－2現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會(huì)與小燒杯粘結(jié)在一起

2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生

3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究２－３鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應(yīng)后溫度鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化。實(shí)驗(yàn)2－3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應(yīng)后溫度/℃結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：H++OH－＝H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱【思考與交流】酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？你準(zhǔn)備如何設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)與同學(xué)討論、交流。中和熱的測(cè)定

裝置在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。思考與交流在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)從兩個(gè)方面考慮，一是注重“量”的問(wèn)題，如①反應(yīng)物的濃度和體積取定值；②測(cè)量反應(yīng)前后的溫度值；③做平行實(shí)驗(yàn)取平均值。二是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，如①用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的鹽酸和氫氧化鈉溶液；②量液器最好使用移液管；③攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行；④及時(shí)散熱，使混合液溫度均衡；⑤溫度計(jì)的精確度高，最好使用精度為0.1℃或更高的溫度計(jì)；⑥鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能??；⑦使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外；⑧溫度計(jì)要讀準(zhǔn)確。隨堂練習(xí)1.下列說(shuō)法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng)

B.大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)

C.釋放能量的反應(yīng)都不需要加熱

D.吸收能量的反應(yīng)都需要加熱AB2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)C3、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(1)①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體.(2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.(3)Mg+2H+=Mg2++H2

(4)小于常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)所有燃燒中和反應(yīng)溶液里的置換一般的化合反應(yīng)特殊的分解吸熱反應(yīng)電離強(qiáng)堿與銨鹽一般的分解特殊的化合新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

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