化學反應(yīng)與能量

2020年上學期長沙市第十一中學高一化學第二章化學反應(yīng)與能量第一節(jié)化學能與熱能學習目標1知道化學鍵的斷裂與形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因2了解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的含義3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2020年上學期長沙市第十一中學高一化學一、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——微觀角度：1化學反應(yīng)的實質(zhì)：原子的重新組合，即反應(yīng)物中舊化學鍵的_____和生成物中新化學鍵的_____的過程。斷裂形成基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2化學反應(yīng)中能量變化的原因。①原因。吸收放出基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學③結(jié)論?；瘜W反應(yīng)中能量變化的主要原因是____________________?；瘜W鍵的斷裂和形成②實例。斷裂1molH—H鍵H—H→2H_____436J能量，形成1molH—H鍵2H→H—H_____436J能量；斷裂4molC—H鍵CH4→C4H_____1660J能量，形成1molC—H鍵CH→C—H_____415J能量。吸收放出吸收放出基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2化學反應(yīng)中能量變化的決定因素——宏觀角度：一個確定的化學反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。可表示為：基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學即：反應(yīng)物的總能量__生成物的總能量，則化學反應(yīng)_____能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反應(yīng)物的總能量__生成物的總能量，則化學反應(yīng)_____能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。【注意】任何一個化學反應(yīng)均伴隨能量的變化。>放出<吸收基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1兩個基本的自然定律——“質(zhì)量守恒”和“能量守恒”：質(zhì)量守恒定律：自然界中的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時_______不變；能量守恒定律：不同形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化時，_______不變?？傎|(zhì)量總能量基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2具體實例：實驗操作現(xiàn)象及結(jié)論鋁與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象有_____產(chǎn)生，用溫度計測量，水銀柱上升離子方程式_____________________結(jié)論活潑金屬與酸的反應(yīng)為_____反應(yīng)氣泡2Al6H==2Al33H2↑放熱基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學實驗操作現(xiàn)象及結(jié)論氫氧化鋇晶體與氯化銨反應(yīng)現(xiàn)象聞到_______氣味，燒杯壁_____；玻璃片和燒杯底黏在一起，混合物呈糊狀化學方程式_____________________________________結(jié)論該反應(yīng)為_____反應(yīng)刺激性發(fā)涼BaOH2·8H2O2NH4Cl====BaCl210H2O2NH3↑吸熱基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學實驗操作現(xiàn)象及結(jié)論鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)現(xiàn)象混合后溶液溫度比原兩種溶液的溫度___離子方程式_____________結(jié)論酸堿中和反應(yīng)為_____反應(yīng)高OH-H====H2O放熱基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學3化學反應(yīng)中能量變化的應(yīng)用：利用化學能轉(zhuǎn)化為熱能進行生活、生產(chǎn)和科研，提供人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力；利用熱能轉(zhuǎn)化為化學能進行化工生產(chǎn)、研制新物質(zhì)?！咀⒁狻啃枰訜岵拍苓M行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)?；A(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學三、人類利用能源的三個階段基礎(chǔ)認知2020年上學期長沙市第十一中學高一化學1下列選項描述的過程能實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為熱能的是自我小測2新能源的開發(fā)利用是人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。下列屬于新能源的是A氫氣B煤炭C天然氣D石油2020年上學期長沙市第十一中學高一化學3下列過程吸收熱量的是A汽油燃燒 B氨氣液化C碳酸鈣分解 D濃硫酸稀釋4下圖為某化學反應(yīng)的能量-反應(yīng)進程圖，由此可判斷該反應(yīng)A為放熱反應(yīng) B為吸熱反應(yīng)C屬于燃燒反應(yīng) D屬于中和反應(yīng)自我小測2020年上學期長沙市第十一中學高一化學5下列過程中有熱量放出的是A冰融化成水OH2·8H2O與NH4Cl晶體反應(yīng)C焦炭與二氧化碳氣體發(fā)生的反應(yīng)D金屬與酸的反應(yīng)6.下列變化過程中，需要吸收能量的是(

)A.H+HH2 B.H+ClHClC.Cl2Cl+Cl D.H2+O2H2O7白磷、紅磷是磷的兩種同素異構(gòu)體。某溫度下1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出292J的熱量，則下列敘述正確的是A白磷轉(zhuǎn)化為紅磷屬于物理變化B紅磷比白磷穩(wěn)定C1mol白磷比1mol紅磷含有的總能量低D紅磷轉(zhuǎn)化為白磷放出熱量自我小測2020年上學期長沙市第十一中學高一化學1【解析】選B。A項，光合作用是太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤；B項，燒炭取暖是化學能轉(zhuǎn)化成熱能，正確；C項，風力發(fā)電是風能轉(zhuǎn)化為電能，錯誤；D項，電解冶煉是電能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤。2【解析】選A。根據(jù)能源的分類進行分析，煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，而像太陽能、風能、核能、地熱能、氫能等屬于可再生能源，即新能源，答案選A。4【解析】選B。根據(jù)圖象可知該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，而物質(zhì)的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，因此正確的選項是B。3【解析】選C。A項，所有的燃燒均為放熱反應(yīng)，故汽油的燃燒是放熱的，錯誤；B項，氨氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是放熱的，錯誤；C項，碳酸鈣的分解為吸熱反應(yīng)，正確；D項，濃硫酸的稀釋放熱，故D錯誤。5【解析】選D。A項，冰融化成水需要吸收熱量，錯誤；B項，BaOH2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，錯誤；C項，灼熱的炭與CO2的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，錯誤；D項，金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正確。6【解析】選C。化學鍵的形成放出能量，化學鍵的斷裂吸收能量，因此Cl2轉(zhuǎn)變?yōu)槁仍有枋笴l—Cl鍵斷裂，吸收能量，H2與O2反應(yīng)放出熱量。7【解析】選B。白磷與紅磷之間的相互轉(zhuǎn)化是化學變化。1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出292J的熱量，則1mol紅磷含有的總能量低，故紅磷比白磷穩(wěn)定，紅磷轉(zhuǎn)化為白磷需要吸收熱量。自我小測2020年上學期長沙市第十一中學高一化學一、放熱應(yīng)與吸熱反應(yīng)的理解1放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較：放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學反應(yīng)吸收熱量的化學反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與化學鍵強弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量反應(yīng)過程圖示

核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)：核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學3放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷方法：1根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量大小判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。2根據(jù)化學鍵斷裂和形成時能量變化大小的關(guān)系判斷。破壞反應(yīng)物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)。3根據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷。用常見吸熱和放熱的反應(yīng)類型來判斷?！疽族e提醒】對于放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的認識1需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)；放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如BaOH2·8H2O和NH4Cl晶體的反應(yīng)。2吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學反應(yīng)，如濃硫酸和NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學【拓展深化】物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能、自身能量的關(guān)系對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，分子的鍵能越大，則其化學鍵越牢固，破壞其化學鍵時需要的能量越高，說明分子越穩(wěn)定，但是其自身含有的能量越低。即物質(zhì)越穩(wěn)定，則自身含有的能量越低。核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學1下列說法正確的是A化學鍵的變化必然會引起能量變化，所以，能量變化也一定會引起化學變化B吸熱反應(yīng)一定是反應(yīng)物總能量高于生成物總能量C酸與堿的中和反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)D凡是需要加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)題組過關(guān)【延伸探究】1NaOH固體溶于水的過程中，________填“存在”或“不存在”化學鍵的變化，該過程屬于________變化。2D項，寫出一個需要加熱同時屬于吸熱反應(yīng)的化學方程式：_________________________________。2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2O22SO3為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法正確的是2的能量B2molSO2和1molO2的總能量一定高于2molSO3的總能量3的能量D因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生3.下列反應(yīng)或過程中能量的變化符合下圖的是(

)A.H+HH—HB.2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O====BaCl2+2NH3↑+10H2OC.Mg+2HCl====MgCl2+H2↑D.H2SO4+2KOH====K2SO4+2H2O題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學4下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A鈉與水反應(yīng)B碳與二氧化碳高溫反應(yīng)C鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)D甲烷在空氣中燃燒5下列變化過程，屬于放熱反應(yīng)的是①液態(tài)水變成水蒸氣 ②酸堿中和反應(yīng)③濃硫酸稀釋 ④固體NaOH溶于水⑤H2在Cl2中燃燒 ⑥電離A②③④⑤ B②③④C②⑤ D①③⑤題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學1【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點：1明確常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。2明確反應(yīng)放熱還是吸熱與反應(yīng)條件無關(guān)。【解析】選C。A項，因物質(zhì)三態(tài)之間的轉(zhuǎn)變也存在能量的變化，而物質(zhì)三態(tài)之間的轉(zhuǎn)變是物理變化，錯誤；B項，若反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，則反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反之是放熱反應(yīng)，錯誤；C項，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，正確；D項，需要加熱的反應(yīng)不一定都是吸熱反應(yīng)，有的反應(yīng)開始時需要加熱來引發(fā)反應(yīng)，但反應(yīng)一旦開始，反應(yīng)本身放出的能量足以維持反應(yīng)的進行，就不需要再加熱，這樣的反應(yīng)雖然開始時需要加熱，但為放熱反應(yīng)，錯誤。【延伸探究】1NaOH固體溶于水的過程中，________填“存在”或“不存在”化學鍵的變化，該過程屬于________變化。提示：存在物理。NaOH固體溶于水存在化學鍵的斷裂，但是不存在化學鍵的形成，所以屬于物理變化。2D項，寫出一個需要加熱同時屬于吸熱反應(yīng)的化學方程式：_________________________________。提示：H2CuOH2OCu。氫氣還原氧化銅需要加熱，也屬于吸熱反應(yīng)。△====題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點：1明確放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷依據(jù)。2理解放熱反應(yīng)的含義?！窘馕觥窟xB。因反應(yīng)2SO2O22SO3為放熱反應(yīng)，所以2molSO2和1molO2的能量和一定高于2molSO3的能量，A錯誤，B正確，C錯誤；化學反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，而斷鍵過程需要吸收能量，故放熱反應(yīng)有些也需要一定條件，該反應(yīng)是放熱的，但需要在加熱下才能發(fā)生，D錯誤。3【解析】選B。根據(jù)圖象，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)或過程。A項，形成化學鍵的過程中會放出能量，錯誤；B項，屬于銨鹽和堿的反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)，正確；C項，屬于金屬與酸的反應(yīng)，是放熱反應(yīng)，錯誤；D項，屬于酸堿中和反應(yīng)，是放熱反應(yīng)，錯誤。4【解析】選B。A項，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，屬于放熱反應(yīng)，錯誤；B項，碳在高溫下與二氧化碳反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正確；C項，中和反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，錯誤；D項，甲烷燃燒一定是放熱反應(yīng)，錯誤。5【解析】選C。①液態(tài)水變成水蒸氣，需要吸收熱量，故不符合題意；②酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故符合題意；③濃硫酸稀釋放出大量的熱，但不屬于化學反應(yīng)，故不符合題意；④NaOH溶于水放出大量的熱，但不屬于化學反應(yīng)，故不符合題意；⑤燃燒是放熱反應(yīng)，故符合題意；⑥弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng)，且不一定屬于化學變化，故不符合題意。因此選項C符合題意。題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學二、利用化學鍵計算化學反應(yīng)中的能量變化1化學鍵與能量變化的關(guān)系：核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學利用化學鍵形成和斷裂時的能量變化計算化學反應(yīng)中的能量變化：ΔQ=Q吸-Q放2計算公式：用Q吸表示反應(yīng)物分子化學鍵斷裂時吸收的總能量，Q放表示生成物分子化學鍵形成時放出的總能量。公式：ΔQ=Q吸-Q放核心突破2020年上學期長沙市第十一中學高一化學1肼H2NNH2是一種高能燃料，有關(guān)化學反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量J：N≡N鍵為942、O＝O鍵為500、N—N鍵為154，則斷裂1molN—H鍵所需的能量J是A194B391C516D658題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學2已知：2H2gO2g====2H2Og反應(yīng)放出的熱量為4836J。有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表：化學鍵H—HO＝O鍵能/kJ·mol-1436498則水分子中O—H鍵鍵能為A4634J·mol-1 B9268J·mol-1C2216J·mol-1 D413J·mol-1題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學3已知斷裂1molC—H鍵，要吸收熱量4144J；斷裂1molC—C鍵，要吸收熱量3474J；生成1molC＝C鍵，會放出熱量6153J；生成1molH—H鍵，會放出熱量4353J，某有機物分解的反應(yīng)可表示為若在反應(yīng)中消耗了1mol乙烷反應(yīng)物，則有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A該反應(yīng)放出2512J的熱量B該反應(yīng)吸收2512J的熱量C該反應(yīng)放出1256J的熱量D該反應(yīng)吸收1256J的熱量題組過關(guān)2020年上學期長沙市第十一中學高一化學4根據(jù)下圖所示的信