6.1.1化學(xué)反應(yīng)與熱能高一化學(xué)教學(xué)講與練（人教版2019）(原卷版)

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時化學(xué)反應(yīng)與熱能課程標準核心素養(yǎng)目標1.知道化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，認識吸熱和放熱反應(yīng)。能用化學(xué)鍵解釋吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。2.認識燃料的燃燒效率、保護環(huán)境、開發(fā)清潔燃料的必要性和重要性。3.從宏觀角度(反應(yīng)物和生成物總能量)和微觀角度(化學(xué)鍵的斷裂和形成)理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因。1．宏觀辨識與微觀探析：過從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科素養(yǎng)。2．科學(xué)精神與社會責(zé)任：通過學(xué)習(xí)化學(xué)能與熱能的化學(xué)知識在生產(chǎn)、生活實踐中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)精神和社會責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。一、化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化1.實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象有產(chǎn)生；用溫度計測量，溫度聞到氣味；燒杯壁；玻璃片和燒杯黏結(jié)在一起，混合物呈糊狀實驗結(jié)論該反應(yīng)產(chǎn)生，熱量該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，熱量結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成以外，還總會伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的熱量，有的熱量。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)概念①把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。②把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)【特別提醒】有關(guān)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)理解的三個“不一定”(1)放熱反應(yīng)不一定容易發(fā)生，如合成氨反應(yīng)需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發(fā)生；吸熱反應(yīng)不一定難發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)在常溫下能發(fā)生。(2)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如硫與鐵的反應(yīng)；吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。(3)放熱過程不一定是放熱反應(yīng)，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；吸熱過程不一定是吸熱反應(yīng)，如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實質(zhì)(1)以H2＋Cl2=2HCl反應(yīng)為例探究化學(xué)反應(yīng)中能量變化①該反應(yīng)過程中共吸收kJ能量，共放出kJ能量。②該反應(yīng)(填“放出”或“吸收”)kJ熱量，為反應(yīng)。(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因E1＞E2，反應(yīng)能量(吸熱反應(yīng))；E1＜E2，反應(yīng)能量(放熱反應(yīng))。2.化學(xué)反應(yīng)中能量的決定因素化學(xué)反應(yīng)中能量變化決定于反應(yīng)物的總能量和生成物總能量的相對大小。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲存”【歸納總結(jié)】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)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與化學(xué)鍵的關(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圖示三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1.現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑是：，使用最多的常規(guī)能源是：(煤、石油和天然氣)。2.化石燃料獲取能量面臨的問題(1)儲量有限，短期內(nèi)不可再生。(2)影響環(huán)境：煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的等是大氣污染物的主要來源。3.節(jié)能減排的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。(2)能量利用階段提高能源的利用率。(3)開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有等。探究一能源種類與環(huán)境變化探究小王同學(xué)的爸爸是一名出租車司機，為倡導(dǎo)“綠水青山就是金山銀山”這一理念，小王同學(xué)回到家和爸爸進行了一番爭論。小王同學(xué)認為：現(xiàn)在空氣污染比較嚴重，應(yīng)將汽車燃料改用新能源，或者污染較小的燃料。小王同學(xué)的爸爸認為：現(xiàn)在城市污染不是很嚴重，新能源汽車價格高，續(xù)航能力差，不經(jīng)濟，汽油作燃料性價比高，適合長時間運行。為了說服爸爸，小王同學(xué)又給爸爸展示了三張圖片。燃料液化石油氣天然氣(CNG)95號乙醇汽油價格(元/升)4.82.36.9熱值(kJ/kg)4.5×1044.0×1044.6×104圖2常用車用燃料熱值及價格圖3不同能源在各年代所占比例最后小王同學(xué)的爸爸贊同了小王同學(xué)的觀點，決定將汽油改為天然氣。(1)小王同學(xué)鼓勵爸爸，將汽油改為CNG的目的是________________________________________。(2)結(jié)合圖3，對于能源的選擇，請你再提一條符合小王同學(xué)的目的的建議：____________________。(3)“開源節(jié)流”是應(yīng)對能源危機的重要舉措，下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填字母)。a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b．大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求c．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，減少使用煤、石油等化石燃料d．減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生【例1】(2023·河北滄州一中高一質(zhì)檢)人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟”和“低碳生活”。下列說法不正確的是()A．研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于“太陽能文明”B．發(fā)展太陽能經(jīng)濟有助于減緩溫室效應(yīng)C．太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能D．石油和天然氣都屬于碳素燃料1.(2023·遼寧省營口一中高一聯(lián)考)“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，四組能源選項中全部符合圖中陰影部分的能源是()A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物質(zhì)能、天然氣C．太陽能、風(fēng)能、沼氣D．地?zé)崮?、海洋能、核?．（2023下·福建泉州五中高一統(tǒng)考）下列四個選項中，表示吸熱反應(yīng)的是A． B．C．D．2．（2023下·遼寧撫順·高一校聯(lián)考期末）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法中，不正確的是A．鎂條與鹽酸的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)B．NaHCO3分解反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)C．HCl與NaHCO3的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)D．液氨汽化能吸收大量的熱，但不屬于吸熱反應(yīng)3．（2023下·云南普洱第一中學(xué)期中）未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來新能源標準的是①天然氣；②煤；③核能；④石油；⑤太陽能；⑥生物質(zhì)能；⑦風(fēng)能；⑧氫能A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧4．（2023下·浙江紹興一中高一期中）下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)的敘述中，不正確的是A．化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊藏著大量的能量B．綠色植物進行光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來C．物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)為熱能、電能為人類所利用D．吸熱反應(yīng)沒有利用價值5．（2023下·河南駐馬店高級中學(xué)期中）反應(yīng)A+B→C(為放熱反應(yīng))分兩步進行：①A+B→X(為吸熱反應(yīng))，②X→C(為放熱反應(yīng))。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是A．

B．

C．

D．

6．（2023下·山西臨汾·高一統(tǒng)考期中）分析下圖可知A．HCl分解為與時放出熱量B．斷開1molHCl中化學(xué)鍵時吸收熱量431kJC．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為丙>乙>甲D．1mol和1mol的總能量小于2molHCl的能量7．（2023下·山東日照·高一聯(lián)考期中）化學(xué)反應(yīng)的能量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．三種物質(zhì)中的能量最高C．該反應(yīng)生成，需吸收能量D．斷裂鍵和鍵時放出能量8．（2023下·湖南湘潭一中高一期中）下列說法正確的是A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)放出或吸收熱量的多少與反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對大小有關(guān)C．已知C(s，金剛石)=C(s，石墨)為放熱反應(yīng)，說明金剛石比石墨更穩(wěn)定D．化學(xué)反應(yīng)過程中，斷鍵放熱成鍵吸熱是能量變化的主要原因9．（2023下·江蘇南京·高一校聯(lián)考期中）為放熱反應(yīng)，下列說法正確的是A．斷開放出熱量 B．吸熱反應(yīng)都需要加熱C．放熱反應(yīng)都不需要加熱 D．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量10．（2023下·河南洛陽第一高級中學(xué)期中）對于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，表述不正確的是A．需要加熱的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)B．中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)C．濃硫酸溶于水為放熱反應(yīng)D．反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成放出的能量時，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)11．（2023下·湖南長沙·高一校聯(lián)考）下列說法正確的是A．凡是需要加熱的化學(xué)反應(yīng)都不是放熱反應(yīng)B．灼熱的炭與二氧化碳的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)C．有能量放出或吸收的變化一定是化學(xué)變化D．斷鍵吸收的能量大于成鍵放出的能量為吸熱反應(yīng)12．（2023下·重慶九龍坡育才中學(xué)期中）研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與CNH(b)兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．CNH比HCN更穩(wěn)定B．HCN(g)→CNH(g)為吸熱反應(yīng)且反應(yīng)條件一定要加熱C．1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開需要吸收127.2kJ的熱量D．1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量13．（2023下·廣東汕頭·高一統(tǒng)考期末）鍵能是氣態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱，也可以用于計算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。下表是一些化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵CHCFHFFF鍵能/(kJ/mol)414489565155根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算每消耗時，反應(yīng)的為A．1940kJ?mol1 B．+1940kJ?mol1 C．485kJ?mol1 D．+485kJ?mol114．（2023下·山西大同一中高一聯(lián)考）研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN與CNH兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．CNH(g)比HCN(g)更穩(wěn)定B．HCN(g)轉(zhuǎn)化為CNH(g)一定要加熱C．斷開1molHCN(g)中所有的化學(xué)鍵需要放出127.2kJ的熱量D．1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量15．（2023下·湖北荊州中學(xué)校聯(lián)考期中）已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A=A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A．該反應(yīng)的進行一定需要加熱或點燃B．該反應(yīng)若生成2molAB2(g)，則放出的熱量為(E1E2)kJC．該反應(yīng)斷開化學(xué)鍵消耗的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放的總能量D．生成2molB—A鍵放出E2kJ能量16．（2023下·河北衡水高一統(tǒng)考）已知化學(xué)反應(yīng)S(l)+O2(g)=SO2(g)，通常情況下，燃燒1molS液體生成SO2氣體放出293.23kJ的熱量。下列說法正確的是A．1mol固體S單質(zhì)燃燒放出的熱量大于293.23kJB．1mol氣體S單質(zhì)燃燒放出的熱量小于293.23kJC．1molSO2(g)的鍵能總和大于1molS(l)和1molO2(g)的鍵能之和D．1molSO2(g)的鍵能總和小于1molS(l)和1molO2(g)的鍵能之和17．（2023下·云南澄江市第一中學(xué)期中）化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時釋放的能量，如：H(g)＋I(g)→H—I(g)＋297kJ，即H—I的鍵能為297kJ·mol1，也可以理解為破壞1molH—I需要吸收297kJ的熱量。化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生可以看成舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成，下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol1)：鍵能鍵能鍵能HH436ClCl243HCl432S=S255HS339CF427CCl330CI218HF565CO347HO464閱讀上述信息，下列說法不正確的是A．鍵能越大，物質(zhì)的熱穩(wěn)定性越強B．每生成2molHCl氣體，則釋放出185kJ能量C．H—O的鍵能大于H—S的鍵能，所以H2O的溶沸點高于