化學能與熱能導學案

1、第一節(jié) 化學能與熱能第一課時 化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【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.知道反應(yīng)物與生成物總能量的相對高低是反應(yīng)過程中能量變化的決定因素。3.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。4.了解能量轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用?！緦W習重難點】1、化學反應(yīng)中的能量變化 2、常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 【教學內(nèi)容】:【溫故而知新】1、化學鍵是指使_相結(jié)合或_相結(jié)合的作用力。*鍵能：拆開1 mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。2、從微觀上看，化學反應(yīng)的本質(zhì)是_和_的過程?！局R點】1 化學反應(yīng)中能量變化的原因（1） 從化學鍵的角度理解斷裂化學鍵

2、能量, 形成化學鍵 能量。_是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。物質(zhì)的化學反應(yīng)與體系的_是同時發(fā)生的。 斷開化學鍵吸收的總能量_形成化學鍵釋放出的總能量，反應(yīng)放出能量，為放熱反應(yīng)。即：若E1<E2，化學反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng)。斷開化學鍵吸收的總能量_形成化學鍵釋放出的總能量，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。即：若E1>E2，化學反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)。各種物質(zhì)都儲存有化學能，不同的物質(zhì)因為_、_的不同，儲存的化學能也不同。例題1：拆開1molH2吸熱436kJ，拆開1molCl2吸熱243kJ，形成1molHCl放熱431kJ，試推測氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫的反應(yīng)是吸收熱量還是放出熱量？2 從物質(zhì)本

3、身能量的角度理解(1)化學反應(yīng)是吸收能量還是放出能量取決于 。反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量，反應(yīng)_能量，為_反應(yīng)。即：若E>E，化學反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量，反應(yīng)_能量，為_反應(yīng)。即：若E<E，化學反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)。(2)反應(yīng)物、生成物總能量的大小與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系示意圖_能量_能量 思考 、物質(zhì)越穩(wěn)定，物質(zhì)自身的能量是越低還是越高？鍵能是越大還是越?。?、化學反應(yīng)的基本特征是有新物質(zhì)的生成，通過這節(jié)課的學習，你能從能量的角度來描述化學反應(yīng)的特征嗎？總結(jié)反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量 化學反應(yīng)放出能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量 化學反

4、應(yīng)吸收能量【注意】物質(zhì)具有的能量與其穩(wěn)定性之間的關(guān)系：(1)物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定，參加反應(yīng)時，化學鍵斷裂吸收的能量就越多，而如果是通過新鍵形成而生成該物質(zhì)，則放出的能量就越多。(2)物質(zhì)具有的能量高，則其不穩(wěn)定，參加反應(yīng)時斷鍵所需能量低，該物質(zhì)性質(zhì)活潑，而形成該物質(zhì)時，放出的能量較少?！镜湫屠}透析】例1已知反應(yīng)A2B2=2AB，破壞1 mol A2中的化學鍵消耗的能量為Q1 kJ，破壞1 mol B2中的化學鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol AB中的化學鍵釋放的能量為Q3 kJ，則下列說法正確的是()A若A2和B2的總能量之和大于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱B若A2和B2的總能

5、量之和小于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱C若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則Q1Q2<Q3 D若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則Q1Q2>2Q3例2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【基礎(chǔ)過關(guān)訓練】1、如下圖，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是()2、研究物質(zhì)變化時，人們可以從不同的角度、不同的層面來認識物質(zhì)變化時所引起的化學鍵及能量變化。據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是()A金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強，體系的能量降低B物質(zhì)燃燒可看作是儲存在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來C氮氣分子內(nèi)部存在著很強的化學鍵，

6、故通常情況下氮氣的化學性質(zhì)很活潑D需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸收能量的反應(yīng)3、A+BC+D是化學反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的說法正確的是 （ ）AA的能量一定高于C 的能量 BB的能量一定高于D的能量C反應(yīng)物A與B的總能量一定低于生成物C與D的總能量 D反應(yīng)物A與B的總能量一定高于生成物C與D的總能量4、已知 2SO2+O2 2SO3為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（ ） AO2的能量一定高于SO2的能量 BSO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量CSO2的能量一定高于SO3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5、已知拆開1 mol HH鍵、1 mol NN

7、、1 mol NH鍵分別需要吸收的能量為436kJ、946k J、391k J。則由氫氣和氮氣反應(yīng)生成1 mol NH3需要 （填“放出”或“吸收”） k J的熱量。（N2 + 3H2 = 2NH3）第二課時 化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化知識點11、 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)變時， 不變（2） 能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，但體系包含的 不變2、物質(zhì)在發(fā)生化學反應(yīng)的同時還伴隨著 的變化，這些能量變化通常又表現(xiàn)為 的變化吸熱和放熱。知識點2化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化【實驗探究】. 化學能轉(zhuǎn)化為熱能鋁與鹽酸的反應(yīng)實驗鋁與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象鋁條表面有 反應(yīng)后溫度 反應(yīng)

8、方程式結(jié)論反應(yīng)過程中 能量 轉(zhuǎn)化成 2.熱能轉(zhuǎn)化為化學能氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)實驗氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)現(xiàn)象有 氣體產(chǎn)生，燒杯壁_ ，燒杯與玻璃片粘在一起反應(yīng)方程式結(jié)論反應(yīng)中 能量 轉(zhuǎn)化成 3. 中和熱化學能轉(zhuǎn)化為熱能（1）氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)實驗數(shù)據(jù)HCl(aq)溫度NaOH(aq)溫度中和反應(yīng)后溫度結(jié)論中和反應(yīng)是 反應(yīng) 轉(zhuǎn)化成 （2）中和熱酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 _ 時所釋放的熱量。思考、如果要通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你準備如何進行實驗？請與同學們討論、交流。如果用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，可以采取哪些簡單易行的辦法？要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱

9、量變化，在實驗中應(yīng)注意哪些問題？、吸熱反應(yīng)一定要加熱嗎？是不是所有的放熱反應(yīng)都不需要加熱？知識點3 常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1吸熱反應(yīng)(1)大多數(shù)的分解反應(yīng)，如NH4ClHClNH3；(2)一些晶體的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O2NH4Cl=BaCl22NH3·H2O8H2O；(3)CCO22CO；(4)以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)，如C2CuO2CuCO2， CH2OCOH2。2放熱反應(yīng)(1)一切燃燒反應(yīng)；(2)活潑金屬與酸或水的反應(yīng)；(3)酸堿中和反應(yīng)；(4)大多數(shù)化合反應(yīng)(但有些化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如N2O22NO等)；(5)物質(zhì)的緩慢氧化?！咀⒁狻浚阂?/p>

10、個化學反應(yīng)是吸熱還是放熱，只與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小有關(guān)，而與反應(yīng)開始前是否需要加熱無關(guān)，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。吸熱反應(yīng)也可能不需加熱，而放熱反應(yīng)也可能需在高溫條件下才能進行，即反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。知識點4人類對能源的利用人類利用能源的三個階段：_、_、_【典型例題透析】例1下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是()液態(tài)水汽化將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰┛列遭c固體溶于水氯酸鉀分解制氧氣生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰干冰升華 Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)AB C D例2 金剛石和石墨是碳元素的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)。在100KPa

11、時，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要吸收1.895KJ的熱能。據(jù)此在100KPa壓強下，下列結(jié)論正確的是（ ）A.石墨比金剛石穩(wěn)定B.金剛石比石墨穩(wěn)定C.1mol石墨比1mol金剛石的總能量高D.1mol石墨比1mol金剛石的總能量低例3 下列說法中不正確的是()A任何化學反應(yīng)都伴隨著熱量的變化B化學反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)生成C經(jīng)過加熱而發(fā)生的化學反應(yīng)不一定都是吸熱反應(yīng)D只要有化學鍵的斷裂，一定發(fā)生化學反應(yīng)例4 下列說法正確的是（）A. 化學反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.反應(yīng)放出的熱量的多少與反應(yīng)物的質(zhì)量和狀態(tài)無關(guān)D.對放熱反應(yīng)A+BC+D，A、B的

12、能量總和小于C、D的能量總和【基礎(chǔ)過關(guān)訓練】1把下列物質(zhì)分別加入裝有水的錐形瓶里立即塞緊U形管的塞子，已知U形管內(nèi)預(yù)先裝有少量水(為使水容易觀察，預(yù)先染成紅色)。如圖所示，結(jié)果U型管右邊液面升高，則加入的物質(zhì)可能是()NaOH固體濃H2SO4NH4NO3晶體Na2O2生石灰A B C D2、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鋅粒與稀硫酸的反應(yīng) B灼熱的木碳與CO2反應(yīng)C甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) DBa(OH)2·H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)3、炎熱的夏季里，能喝上一口冰鎮(zhèn)飲料是非常愜意的事情。目前，一種人稱“搖搖冰”的即冷即用飲料開始上市。所謂“搖搖冰”，是指吸食

13、前將飲料隔離層中的制冷物質(zhì)和水混合搖動能使罐中飲料冷卻。若該制冷物質(zhì)可以在下列物質(zhì)中選擇，它應(yīng)該是()A氯化鈉 B固體硝酸銨 C生石灰 D固體氫氧化鈉4. 綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源,如一級能源中的水能、地熱、天然氣等;二級能源中電能、氫能等。下列能源屬于綠色能源的是（ ）太陽能 風能 石油 煤 潮汐能 木材AB. C. D. 5、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應(yīng)中， 破壞1molHH鍵消耗的能量為Q1kJ， 破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ， 形成1molHO鍵釋放的能量為Q3kJ。 下列關(guān)系式中正確的是（ ） A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q36、航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其方程式可表示為： 2NH4ClO4 =N2 + 4H2O + Cl2+2O2 (該反應(yīng)為放熱反應(yīng)) 下列對此反應(yīng)的敘述中錯誤的是()A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng) B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機飛行C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽蹹.在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用.如圖所示，把