高一化學必修二第二章-第一節(jié)化學能與熱能

第二章化學反應(yīng)與能量第一節(jié)化學能與熱能一、化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1．化學反應(yīng)中能量變化的原因(1)物質(zhì)中的原子之間是通過________相結(jié)合的。(2)斷開反應(yīng)物中的化學鍵要______能量；形成生成物中的化學鍵要______能量。(3)化學鍵的____________是物質(zhì)在化學反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。2．決定化學反應(yīng)中能量變化的因素一個確定的化學反應(yīng)是吸收能量還是放出能量取決于__________________與__________________的相對大小。當反應(yīng)物的總能量______生成物的總能量時，化學反應(yīng)放出能量；當反應(yīng)物的總能量______生成物的總能量時，化學反應(yīng)吸收能量。二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1．兩條基本的自然定律(1)質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時，____________不變。(2)能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，但是體系包含的________不變。2．化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化(1)化學能轉(zhuǎn)化為熱能①鹽酸與鋁反應(yīng)后，溶液溫度______，說明該反應(yīng)是______反應(yīng)；②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)，燒杯______，玻璃片與燒杯粘在一起，說明該反應(yīng)是______反應(yīng)。③中和熱酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成__________時所釋放的熱量。(2)熱能轉(zhuǎn)化為化學能人們利用熱能可以促使化學反應(yīng)的發(fā)生，從而探索物質(zhì)的________、________或__________________，如______________________________等。三、人類利用能源的三個階段1．柴草時期該時期從火的發(fā)現(xiàn)至18世紀產(chǎn)業(yè)革命，以樹枝雜草為主要能源。2．化石能源時期從18世紀中期到現(xiàn)代，以____________________為主要能源。3．多能源結(jié)構(gòu)時期以可再生能源和清潔能源(______能源)為主要能源，主要包括__________、______、______、生物質(zhì)能等知識點一化學反應(yīng)與能量變化1．下列對化學反應(yīng)的認識錯誤的是()A．會引起化學鍵的變化B．會產(chǎn)生新的物質(zhì)C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D．必然伴隨著能量的變化2．下列說法不正確的是()A．每一個化學反應(yīng)都會伴隨著能量變化B．化學反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，反應(yīng)放出熱量D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時，反應(yīng)吸收熱量3．下列說法不正確的是()A．任何分子或化合物都是通過原子間形成化學鍵相結(jié)合的B．物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中的化學鍵要吸收能量，而形成生成物中的化學鍵要放出能量C．化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因D．分子的穩(wěn)定性與化學鍵強弱有關(guān)知識點二放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)4．已知2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中錯誤的是()①該反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)②參加反應(yīng)的氫氣和氧氣的總能量高于反應(yīng)生成的水的總能量③該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)④參加反應(yīng)的氫氣和氧氣的總能量低于反應(yīng)生成的水的總能量A．①②B．①④C．②③D．③④5．下列說法正確的是()A．需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C．是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)主要由反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大小決定D．吸熱反應(yīng)發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量，放熱反應(yīng)發(fā)生時不需要從外界獲得能量知識點三化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化6．下列說法正確的是()A．只要有一種反應(yīng)物的鍵能大于一種生成物的鍵能，這個反應(yīng)就是放熱反應(yīng)B．只要有一種反應(yīng)物的鍵能大于一種生成物的鍵能，這個反應(yīng)就是吸熱反應(yīng)C．反應(yīng)物的鍵能之和比生成物的鍵能之和大得越多，反應(yīng)放出的能量就越多D．反應(yīng)物的鍵能之和比生成物的鍵能之和大得越多，反應(yīng)吸收的能量就越多7．氫氣在氯氣中燃燒時發(fā)出蒼白色火焰，在反應(yīng)過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為akJ，破壞1mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為bkJ，形成1molHCl中的化學鍵釋放的能量為ckJ，下列關(guān)系中正確的是()A．b＞c B．a(chǎn)＋b＞2cC．a(chǎn)＋b＜c D．a(chǎn)＋b＜2c知識點四化學能在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用8．“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食前將飲料罐隔離層中的化學物質(zhì)和水混合后搖動就會制冷。該化學物質(zhì)是()A．氯化鈉 B．固體硝酸銨C．生石灰 D．蔗糖9．下圖是一個一次性加熱杯的示意圖。當水袋破裂時，水與固體碎塊混合，杯內(nèi)食物溫度逐漸上升。制造此加熱杯可選用的固體碎塊是()A．硝酸銨 B．生石灰 C．氯化鎂 D．食鹽練基礎(chǔ)落實9．B[加熱杯要選用的固體碎塊與水混合應(yīng)能放出大量的熱。]課后作業(yè)1．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。]2．B[判斷一個反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，關(guān)鍵看反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的差值。如果反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)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(yīng)只表明反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，而加熱是反應(yīng)的條件，兩者無必然聯(lián)系，許多放熱反應(yīng)也必須加熱才能開始進行，D項錯誤。]3．C[以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)。]4．C[煤燃燒是將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程；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。]5．C[由圖示可知：1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；從化學鍵的角度分析：斷裂2molA—B鍵，需要吸收ykJ的能量。]6．A[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(yīng)。]7．C[生成2molHCl氣體時釋放2×431kJ＝862kJ能量，同時斷裂1molH2和1molCl2中化學鍵需吸收能量436kJ＋243kJ＝679kJ，所以反應(yīng)放出能量862kJ－679kJ＝183kJ。故C正確。]8．(1)使反應(yīng)物迅速混合而充分反應(yīng)，使溫度迅速下降(2)①藥品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶體未研成粉末，反應(yīng)太慢；③沒有迅速攪拌；④環(huán)境溫度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥氫氧化鋇晶體失水(3)①用皮膚感受，感覺很涼；②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，在大氣壓的作用下，燒杯與玻璃片黏在一起了(5)看能否從側(cè)面相對滑動，若不能，則是由于“結(jié)冰”而黏在一起的解析本題是教材中實驗的拓展探究，對實驗成敗的關(guān)鍵以及實驗過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行了綜合分析，對跨學科知識也進行了綜合考查。要想證明該反應(yīng)吸熱，不一定要通過“結(jié)冰”現(xiàn)象，還可以是“人的感覺”、“溫度計”等，但是無論通過什么方式，實驗成功的關(guān)鍵是讓反應(yīng)快速進行，從而在較短的時間內(nèi)使體系溫度得到明顯的下降。第二節(jié)化學能與電能第1課時化學能轉(zhuǎn)化為電能一、能源的分類1．一次能源：______________的能源。2．二次能源：一次能源經(jīng)過______、______得到的能源。二、化學能轉(zhuǎn)化為電能1．化學能通過燃燒轉(zhuǎn)化為電能——火電(1)能量轉(zhuǎn)化過程：化學能eq\o(→,\s\up7(燃燒))______eq\o(→,\s\up7(蒸汽))________eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機))______(2)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟：__________________是化學能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。2．原電池(1)實驗探究實驗裝置實驗現(xiàn)象銅片：______________鋅片：______________電流表：________________結(jié)論有______產(chǎn)生，裝置中______轉(zhuǎn)化為____(2)原電池：將__________轉(zhuǎn)化為________的裝置。(3)工作原理：鋅失去電子，作______極，發(fā)生的反應(yīng)為________，電子通過導線流向銅片，溶液中的____在Cu片上得電子生成____，銅片作____，發(fā)生的反應(yīng)為________。(4)反應(yīng)本質(zhì)：原電池反應(yīng)的本質(zhì)是__________。(5)原電池的構(gòu)成條件①具有__________的兩個電極；②能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)；③電極間____________；④電解質(zhì)溶液。(6)原電池的正、負極判斷負極正極電極材料活潑性____的金屬活潑性____的金屬或能導電的______電子流動方向電子____極電子____極電解質(zhì)溶液中離子定向移動方向____離子移向的極____離子移向的極發(fā)生的反應(yīng)____反應(yīng)____反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象電極溶解電極______或有________知識點一一次能源與二次能源1．能源可分為一次能源和二次能源，自然界以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。據(jù)此判斷下列敘述正確的是()A．天然氣是二次能源 B．石油是二次能源C．電能是一次能源 D．水力是一次能源2．下列敘述不正確的是()A．根據(jù)一次能源和二次能源的劃分標準，氫氣為二次能源B．電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源C．火力發(fā)電是將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程D．在火力發(fā)電時，化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程實際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生的過程，伴隨著能量的變化知識點二原電池的構(gòu)成3．下列裝置能構(gòu)成原電池的是()4．某原電池工作時總的反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，該原電池的組成可能是()A．Zn為正極，Cu為負極，CuCl2溶液作電解質(zhì)溶液B．Cu為正極，Zn為負極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液C．Cu為正極，Zn為負極，CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液D．Fe為正極，Zn為負極，ZnSO4溶液作電解質(zhì)溶液知識點三原電池的工作原理5．下面是四個化學反應(yīng)，你認為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學反應(yīng)是()A．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2OC．Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑D．CH4＋2O2→CO2＋2H2O6．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()①兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生②甲中銅片是正極，乙中銅片是負極③兩燒杯中溶液的c(H＋)均減?、墚a(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢⑤甲中SOeq\o\al(2－,4)向Zn片移動，H＋向Cu片移動⑥乙中電流從Cu片流向Zn片⑦甲乙兩燒杯中Cu片的質(zhì)量均不變A．①②③ B．③⑤⑦ C．④⑤⑥ D．②③④⑤⑦知識點四原電池原理的應(yīng)用7．一學生欲通過實驗判斷X、Y、Z、W四塊金屬的活潑性，做了如下實驗并得結(jié)論：當X、Y組成原電池時，Y為負極；當Z、W組成原電池時，W為正極；W能從含Y離子的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y，據(jù)此可知它們的活潑性順序是()A．Z＞W(wǎng)＞X＞Y B．X＞Y＞Z＞W(wǎng)C．X＞Y＞W(wǎng)＞Z D．Z＞W(wǎng)＞Y＞X8．某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅作為負極，則該金屬可能為()A．鋁 B．銅 C．錫 D．硅練基礎(chǔ)落實1．對于原電池的電極名稱敘述有錯誤的是()A．發(fā)生氧化反應(yīng)的為負極B．正極為電子流入的一極C．比較不活潑的金屬為負極D．電流的方向由正極到負極2．下面是四個化學反應(yīng)，你認為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學反應(yīng)是()A．Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4D．C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO3．茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()①鋁合金是正極②鋁合金是負極③海水是電解液④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A．②③ B．②④ C．①② D．①④4．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是()5.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()A．a(chǎn)為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸B．b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C．a(chǎn)為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液練方法技巧——原電池正、負極及電極反應(yīng)的判斷6．鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充電放電Cd＋2NiO(OH)＋2H2充電放電由此可知，該電池放電時的負極材料是()A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)7．據(jù)報道，美國正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，鋅電池具有容量大、污染少等優(yōu)點，其電池反應(yīng)為2Zn＋O2=2ZnO，其原料為鋅粉、電解液和空氣。則下列敘述正確的是()A．鋅為正極，空氣進入負極B．負極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋C．正極發(fā)生氧化反應(yīng)D．電解液是酸溶液題號1234567答案練綜合拓展8．有甲、乙兩位學生均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如下圖所示。(1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：正極：____________________________________________________________。(2)寫出乙池中負極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：負極