導學案放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)

第二單元第1課時放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)[學習目標]1.認識物質(zhì)具有能量，認識吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)。2.了解化學反應(yīng)體系能量改變與化學鍵的斷裂和形成有關(guān)。3.了解焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系，能書寫熱化學方程式。4.能從微觀的角度解釋宏觀化學現(xiàn)象，知道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，理解能量守恒定律，初步建立起科學的能量觀。知識點一放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)1、根據(jù)生活常識，說出下列變化中的能量轉(zhuǎn)化。實例能量轉(zhuǎn)化方式鎂條燃燒化學能轉(zhuǎn)化為________石油氣的燃燒化學能轉(zhuǎn)化為________原電池放電化學能轉(zhuǎn)化為________閃電時產(chǎn)生氮氧化物________轉(zhuǎn)化為化學能高溫冶煉鐵________轉(zhuǎn)化為化學能光合作用________轉(zhuǎn)化為化學能電解水________轉(zhuǎn)化為化學能2、化學能與熱能轉(zhuǎn)化的實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論產(chǎn)生大量，用手觸摸試管外壁，試管變熱鎂與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為，該反應(yīng)熱有氣味氣體產(chǎn)生；用手觸摸燒杯外壁有感覺；用手拿起燒杯，玻璃片到燒杯的底部；燒杯內(nèi)反應(yīng)物成糊狀化學方程式為，該反應(yīng)熱由上述實驗可知，化學反應(yīng)都伴隨著能量變化，有的能量，有的能量。3、化學反應(yīng)中能量變化的原因(1)從物質(zhì)總能量高低角度分析化學反應(yīng)中的能量變化①從物質(zhì)內(nèi)部能量分析化學反應(yīng)過程化學反應(yīng)的過程可看作“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等形式釋放出來，或是熱能、電能或光能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)被“貯存”起來的過程。②物質(zhì)總能量與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系a．圖Ⅰ中反應(yīng)物的總能量生成物的總能量，反應(yīng)能量；b．圖Ⅱ中反應(yīng)物的總能量生成物的總能量，反應(yīng)能量。[特別提醒]物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定。(2)從化學鍵角度分析化學反應(yīng)中的能量變化化學反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學鍵的斷裂(該過程中吸收能量)和新化學鍵的形成(該過程中放出能量)，如下圖所示：①若E1>E2，反應(yīng)能量；②若E1<E2，反應(yīng)能量。放熱反應(yīng)一定容易發(fā)生，吸熱反應(yīng)一定難發(fā)生嗎？冬季生活中常常采用下列方法獲得熱量：①燒炭取暖；②用電暖器取暖；③天然氣壁掛爐取暖；④空調(diào)取暖；⑤地下水循環(huán)取暖。以上都屬于放熱反應(yīng)嗎？3．(1)如圖為H2與F2發(fā)生反應(yīng)生成HF過程中的能量變化示意圖。完成轉(zhuǎn)化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別需要吸收能量，還是放出能量？(2)下列哪個圖可用于表示H2和F2反應(yīng)的能量變化圖？(3)H2在O2中燃燒的過程的主要能量轉(zhuǎn)化方式是什么？知識點二熱化學方程式1、概念：定量表示化學反應(yīng)中放出或吸收的的化學方程式。2、意義(1)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝178.2kJ·mol－1表示1molCaCO3的熱，完全分解生成1molCaO和1molCO2氣體。(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.6kJ·mol－1，表示1molC和1molO2完全反應(yīng)生成1molCO2氣體，的熱。3、書寫注意事項(1)要標明物質(zhì)的狀態(tài)，用、、分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。(2)用ΔH表示反應(yīng)放出或吸收的熱量，負值表示在該條件下反應(yīng)，正值表示在該條件下反應(yīng)，單位kJ·mol－1。(3)熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示。因此，它可以用，還可以用表示。對于物質(zhì)相同的反應(yīng)，當化學計量數(shù)不同時，其ΔH不同，與化學計量數(shù)對應(yīng)成比例。[知識拓展]鍵能與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系鍵能指斷開氣態(tài)物質(zhì)中1mol某種共價鍵生成氣態(tài)原子需要吸收的能量。共價鍵的鍵能越大，該共價鍵越牢固。以反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量變化為例說明：斷開反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量1molH2中的H—H鍵436.4kJ1molCl2中的Cl—Cl鍵242.7kJ總和679.1kJ形成生成物中的化學鍵所放出的能量2molHCl中的H—Cl鍵431.8kJ×2總和863.6kJ反應(yīng)最終放出的能量863.6kJ－679.1kJ＝184.5kJ所以該反應(yīng)的熱化學方程式可以表示為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1。1．某化學小組查閱資料獲得25℃和101kPa下的鍵能數(shù)據(jù)：化學鍵N≡NH—HN—H鍵能/(kJ·mol－1)946436391根據(jù)信息判斷反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？并計算反應(yīng)釋放或吸收的能量，寫出其熱化學方程式。2．(1)熱化學方程式H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，表示的意義是什么？(2)1molAl2O3(s)完全分解生成2molAl和eq\f(3,2)molO2，吸收1675.5kJ熱量，寫出反應(yīng)的熱化學方程式。3．氫氣在氧氣中燃燒的熱量變化，可用下列熱化學方程式分別表示：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1(1)①與化學方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O相比較，有何特點？(2)①與②相比較，ΔH不同的原因是什么？(3)②和③相比較，ΔH不同的原因是什么？1．反應(yīng)熱(ΔH)2．書寫熱化學方程式的“三步驟”1．肼(H2N—NH2)是一種高能燃料，共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵N—HN—NO=OO—H鍵能/(kJ·mol－1)391161498463熱化學方程式N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－570kJ·mol－1則2N(g)=N2(g)的ΔH為()A．－941kJ·mol－1B．941kJ·mol－1C．－483kJ·mol－1D．483kJ·mol－12．下列熱化學方程式書寫正確的是()A．2SO2＋O22SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.8kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝393.5kJ·mol－13．N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5kJ的熱。則下列熱化學方程式正確的是()A.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－14．下列能正確表示氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫過程中能量變化的示意圖是()5．在微電子工業(yè)中，NF3作為一種優(yōu)良的蝕刻氣體，在被蝕刻物表面不會留下任何殘留物，在芯片制造方面具有重要的應(yīng)用。已知：鍵能指斷裂或形成1mol化學鍵時需要吸收或放出的能量。請回答下列問題：化學鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0(1)幾種化學鍵的鍵能如表，則N2、F2和NF3三種氣體中，穩(wěn)定性最強的物質(zhì)為________(填化學式)，判斷的依據(jù)為_____________________；反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)生成1molNF3(g)時，會__