剖析物質(zhì)變化中的能量變化

1、第四章 剖析物質(zhì)變化中的能量變化4.2 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化松江二中徐建春一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、知道化學(xué)反應(yīng)中釋放能量的多種形式，理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念；2、了解熱化學(xué)方程式的意義；3、從燃料的充分燃燒和熱能的充分利用兩個(gè)角度思考節(jié)能的策略。過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察及思考，體會(huì)化學(xué)反應(yīng)中能量有多種形式，而大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)是以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)的，明白人類研究化學(xué)反應(yīng)主要是利用化學(xué)反應(yīng)制取新物質(zhì)；利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量。情感、態(tài)度和價(jià)值觀在人類對(duì)能源的需求量越來(lái)越大的今天，節(jié)約能源和開(kāi)發(fā)利用新能源具有重要的意義，在充分利用能源的同時(shí)要思考節(jié)能還要增強(qiáng)環(huán)保的意識(shí)。二、教學(xué)分析1、學(xué)

2、情分析本節(jié)是第四章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 ?？梢灾v是高中化學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的又一篇章。本節(jié)教學(xué)中介紹的理論知識(shí)，主要用于聯(lián)系實(shí)際。分別由氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的能量變化等不同反應(yīng)類型、不同反應(yīng)過(guò)程及實(shí)質(zhì)加以聯(lián)系和理解，使學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)中對(duì)知識(shí)深化和總結(jié)，同時(shí)提高自身的素養(yǎng)。2、重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化的觀點(diǎn)的建立及能量的“儲(chǔ)存 ”和 “釋放 ”。3、教學(xué)策略和方法以探究式學(xué)習(xí)為主。安排一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)引出課題。這樣做既能充分體現(xiàn)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為主體的學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)又能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。 教學(xué)思路： 用演

3、示實(shí)驗(yàn)引入課題 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和探討 確定吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念 討論燃料充分燃燒的條件和保護(hù)環(huán)境 能源的展望和人類的進(jìn)步 布置自學(xué)內(nèi)容?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】以實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)作為切入點(diǎn)。首先從一個(gè)實(shí)驗(yàn)入手（KClO 3 的受熱分解）啟發(fā)學(xué)生理解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué) 提出“為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱” 的問(wèn)題 進(jìn)入教學(xué) 提出人類如何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問(wèn)題 進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用教學(xué)。這一教學(xué)思路強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)研究的一般過(guò)程，即應(yīng)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出新的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用以收集、整理事

4、實(shí)和數(shù)據(jù)，再得出結(jié)論，得出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，然后上升到理論高度去理解概念，最后應(yīng)用到實(shí)際中去。整個(gè)教學(xué)過(guò)程是一個(gè)完整的科學(xué)探究過(guò)程。1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)單元中，在探討化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時(shí)，要使學(xué)生明確三點(diǎn)：1.熱量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；2.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量守恒；3.化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中非常重要的教學(xué)資源，為了最大限度的發(fā)揮其教學(xué)價(jià)值，我將其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)安排為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榉艧岈F(xiàn)象不能用眼睛直接觀察到，而安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。 由于另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氨氣， 因此安排教師演示實(shí)驗(yàn)

5、， 此實(shí)驗(yàn)直觀，現(xiàn)象明顯、有趣，能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情。經(jīng)過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生有了完整豐富的感性認(rèn)識(shí)后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高質(zhì)量的理性分析就水到渠成。通過(guò)學(xué)生間的交流，給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)對(duì)現(xiàn)象的描述和分析、對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實(shí)和數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象等科學(xué)方法。最后，為了能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)入高層次的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性思維階段，可以提出一些富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)問(wèn)題或任務(wù)，供學(xué)生在課外深入學(xué)習(xí)。例如，在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測(cè)定一個(gè)酸堿中和反應(yīng)所放出的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？等等。教學(xué)過(guò)程 ： 引入新課 演示實(shí)驗(yàn)： KClO 3 受熱分解實(shí)驗(yàn)。問(wèn)：實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題？（2KClO 3+3C

6、 3CO2 +2KCl ）。KClO 3 受熱先熔化，此時(shí)并沒(méi)有氧氣放出；將帶火星的木條與熔融的 KClO 3 接觸以后立即放出氧氣， 木條在熔融的 KClO 3 中劇烈燃燒起來(lái)，由于燃燒放出的熱維持 KClO 3 放氧氣直到反應(yīng)完成。教師講：化學(xué)變化的特征：化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、 放出氣體、有時(shí)還會(huì)變色、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。有時(shí)還有電流（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)）本課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)。 板書(shū) 4.2 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化（變化中熱效應(yīng)是一種主要的形式）一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 過(guò)渡 化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？PPt 課件 1 教師演示實(shí)驗(yàn) 在一個(gè)小燒杯里,加入約 10 g NH 4Cl

7、 晶體加少量水 ,將小燒杯放在事先已滴有 3 4 滴水的木片上。 然后再加入約 20 g 已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體Ba(OH) 28H 2O ，并立即用玻璃棒迅速攪拌，使二者充分反應(yīng)，成糊狀即可。混合攪拌后，木片和小燒杯粘在一起，說(shuō)明該反應(yīng)吸收了大量的熱，使水溫降低結(jié)成冰?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式： Ba(OH) 2?8H2O+2NH 4Cl BaCl2+2NH 3 +10H2O問(wèn)：由實(shí)驗(yàn)推知， Ba(OH) 2?8H2O 固體和 NH 4Cl 固體的總能量_ _ BaCl2 溶液、氨氣和 H2O 的總能量。（吸熱）老師已經(jīng)做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)了，同學(xué)們你們是否也想試一試，好PPt 課件 2、 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

8、1、在一個(gè)潔凈的試管中放入少量生石灰，再加入2 毫升左右的水。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)學(xué)生注意操作方法；仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論；寫(xiě)出化學(xué)方程式。2反應(yīng)產(chǎn)生大量熱，同時(shí)試管溫度升高（發(fā)燙） ，說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中有熱量放出?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式： CaO+H 2O Ca(OH) 2問(wèn)：由實(shí)驗(yàn)推知，CaO 和參加反應(yīng)的水的總能量_氫氧化鈣的總能量。 （放熱）通過(guò)以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們是否已經(jīng)明白了化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？請(qǐng)一個(gè)同學(xué)回答：PPt 課件 3： 結(jié)論 板書(shū)：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有能量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸

9、熱反應(yīng)。 過(guò)渡 經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，人類研究化學(xué)反應(yīng)主要是利用化學(xué)反應(yīng)制取新物質(zhì)；利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量。如何表示用化學(xué)反應(yīng)方程式表示反應(yīng)放出或吸收的熱量呢？我們可以用熱化學(xué)方程式表示。板書(shū)：二、熱化學(xué)方程式1、熱化學(xué)方程式的意義炭的燃燒可以表示如下：C(s)+ O 2(g) CO2 (g)+393.5kJ講：像這種表示化學(xué)反應(yīng)放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。探究：熱化學(xué)方程式的意義。已知如下熱化學(xué)方程式： N 2H 4(g)+NO 2(g) 3/2N 2(g)+2H 2O(l)+655.85kJ N 2H 4(g)+NO 2(g) 3/2N 2(g)+2H 2O(g)+

10、567.85kJ問(wèn)：熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)方程式有哪些不同呢？（同學(xué)們相互討論一下）（建議）（ 1）可以知道吸熱或放熱的熱量數(shù)值； （ 2）以物質(zhì)的量作為計(jì)量單位，所以熱化學(xué)方程式的系數(shù)可以用分?jǐn)?shù)表示； （ 3）反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，吸熱或放熱數(shù)值也不同。想一想：下列熱化學(xué)方程式的意義。 C(s)+H 2O(g) CO(g)+H 2(g) 131.3kJ CO(g)+1/2 O 2(g) CO2(g)+283kJ H 2(g) +1/2 O 2(g) H2O(l)+241.8kJ講： + + =如下熱化學(xué)方程式：C(s)+ O 2(g) CO2(g)+393.5kJ請(qǐng)一位同學(xué)談?wù)勼w會(huì)

11、。 化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成，還是分幾步完成，這個(gè)過(guò)程的總的熱效應(yīng)是相同的。（師講：多么偉大的發(fā)現(xiàn)啊！這是 1840 年俄國(guó)化學(xué)家蓋斯總結(jié)出來(lái)的定律又名。）PPt 課件：蓋斯定律：“一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成的, 還是多步完成的, 其熱效應(yīng)總是相同的。三、燃料的充分利用和新能源展望 思考 現(xiàn)代人怎樣利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量？（請(qǐng)同學(xué)們看課本P95-97）講：人類所需要的能量，絕大部分是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。主要是煤、石油和天然氣等化石燃料及它們的制品燃燒所產(chǎn)生的。而化石燃料可能在幾百年內(nèi)被耗盡。因此如何充分利用燃料及節(jié)約能源具有重要意義。3下面我們一起來(lái)討論幾個(gè)問(wèn)題。PPt 課件：提出三個(gè)問(wèn)題：

12、 學(xué)生分組討論三個(gè)問(wèn)題（ 1）燃料充分燃燒條件？（兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)：一支蠟燭，用針筒鼓空氣量大和量少。簡(jiǎn)易噴霧器噴乙醇。） 結(jié)論 使燃料充分燃燒需要考慮兩點(diǎn)：燃燒時(shí)要有足夠多的氧氣；燃料與空氣要有足夠大的接觸面?？諝獠蛔悖豪速M(fèi)資源；產(chǎn)生大量一氧化碳污染空氣，危害人體健康?？諝膺^(guò)量：過(guò)量空氣會(huì)帶走部分熱量，浪費(fèi)能源。增大接觸面：改變?nèi)剂系臓顟B(tài)。如固體燃料粉碎、將液體燃料以霧狀噴出、固體燃料液化等。2）熱能怎樣充分利用？熱交換器：3）大量使用化石燃料的危害？及改良措施？大量使用化石燃料危害：能引起溫室效應(yīng)；會(huì)造成化石燃料蘊(yùn)藏量的枯竭；煤燃燒排放二氧化硫，導(dǎo)致酸雨；煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵。改良措施：煤脫硫

13、；煤的汽化；煤的液化。o?76.2%? ?5.1% ? ?16.6%2.1%總之，一方面，人們利用煤、石油、天然氣的燃燒放熱來(lái)獲取能量；另一方面，人們利用這些熱能來(lái)完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如 CaCO3 經(jīng)過(guò)高溫煅燒分解生成 CaO 的化學(xué)反應(yīng)。可表示如下：燃料的充分燃燒和節(jié)能是一個(gè)方面，我認(rèn)為人類應(yīng)該用更積極的態(tài)度去開(kāi)發(fā)新能源。如氫4能、核能等等?；瘜W(xué)在過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，它在人類能源的利用和開(kāi)發(fā)上始終都扮演著重要的角色，今天化學(xué)反應(yīng)將能源轉(zhuǎn)化為人類所需能量的過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。即使在未來(lái)的多能源時(shí)期，氫能、生物能等在本質(zhì)上仍然是化學(xué)反應(yīng)；而核能、太陽(yáng)能等的利用主要依靠化學(xué)所研制的新型

14、材料?？傊?，化學(xué)能使人類的生活更美好。我們從內(nèi)心發(fā)出這樣的感嘆“英文”討論和研究型試題 1：天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)反應(yīng)方程式分別為。天然氣： CH4+2O2 CO223 82 3CO22O+2HO 液化石油氣（假設(shè)） C H +5O+4H請(qǐng)同學(xué)們討論或進(jìn)行實(shí)物研究（不要實(shí)驗(yàn)！），如何把一套以天然氣為燃料的爐具改成以液化石油氣為燃料的爐具?；卮穑骸４鸢福阂钥諝獾倪M(jìn)氣量和燃料的出氣量的角度回答討論和研究型試題2：在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測(cè)定一個(gè)酸堿中和反應(yīng)所放出的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？板書(shū)設(shè)計(jì)：4.2 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為吸

15、熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有能量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。二、熱化學(xué)方程式1、熱化學(xué)方程式的意義1）可以知道吸熱或放熱的熱量數(shù)值；2）以物質(zhì)的量作為計(jì)量單位，所以熱化學(xué)方程式的系數(shù)可以用分?jǐn)?shù)表示；3）反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，吸熱或放熱數(shù)值也不同。2、蓋斯定律：“一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成的, 還是多步完成的, 其熱效應(yīng)總是相同。三、燃料的充分利用1）燃料充分燃燒條件：燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；燃料與空氣要有足夠大的接觸面。2）熱能的充分利用：3）大量使用化石燃料的后果。會(huì)造成化石燃料蘊(yùn)藏量的枯竭；煤燃燒排放二氧化硫，導(dǎo)致酸雨；煤

16、燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵。5能引起溫室效應(yīng)。預(yù)習(xí)教材完成下列各題：一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1、化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨，主要形式為。在非燃燒反應(yīng)中也可以有。2、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中伴隨的能量變化，可以將化學(xué)反應(yīng)分為_(kāi) 和 _。放熱反應(yīng)：有放出的化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)物所具有的總能量生成物所具有的總能量。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有一部分能量就會(huì)轉(zhuǎn)變成的形式釋放出來(lái)。這就是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：的化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)物所具有的總能量生成物的總能量。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)。反應(yīng)物就需要才能轉(zhuǎn)化為生成物。這就是吸熱反應(yīng)。3、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化可看成物質(zhì)內(nèi)部_ 與熱能的轉(zhuǎn)化 (_ 反應(yīng)： _能轉(zhuǎn)化為 _能； _反應(yīng)： _能轉(zhuǎn)化為 _ )

17、 。二、燃料的充分燃燒1區(qū)別氧化反應(yīng)、燃燒、自然、緩慢氧化。通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的_發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。燃燒的條件有兩個(gè)_ 。使燃料充分燃燒的目的是：_ 。使燃料充分燃燒的方法有：對(duì)氣體燃料而言對(duì)液體燃料而言對(duì)固體燃料而言固體與空氣的接觸面決定其，愈小，即越大，其接觸面越大。(舉例說(shuō)明如：火電廠有專門(mén)磨煤機(jī)，將煤磨成煤粉)2化石燃料通常包括_ 等。目前，我國(guó)能源主要是_，將其直接燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生_ 和 _，對(duì)環(huán)境影響很大。煤的_和 _ 是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。教師的友情提示：1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)都有新物質(zhì)生成，反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物的粒子(原子、離子等)

18、重新組合成生成物的粒子 (原子、離子等 )。這個(gè)過(guò)程必然伴隨著能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)釋放出的能量(主要是熱能 )是當(dāng)今社會(huì)所需要的重要能源之一。 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中有著十分重要的作用。2放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中伴隨的能量變化，可以將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。6放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有一部分能量就會(huì)轉(zhuǎn)變成熱能的形式釋放出來(lái)。這就是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物的總能量。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)。反應(yīng)物就需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物。這就是吸熱反應(yīng)。3燃料的燃燒

19、燃料通常包括煤、石油、天然氣等。常稱為化石燃料。屬非再生能源。而風(fēng)能、潮汐能、水能等屬于再生能源。能源可劃分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級(jí)能源。需依靠其他能源間接制取的能源稱為二級(jí)能源。燃料充分燃燒的條件： 一是要有足夠多的空氣 (氧氣 )；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面?？諝馓鄷?huì)帶走部分熱量，造成浪費(fèi)；空氣不足會(huì)造成燃料不完全燃燒，不僅產(chǎn)生的熱量少。而且還會(huì)產(chǎn)生 CO 等有害氣體和燃燒不完全的顆粒，造成空氣污染。危害人體健康。擴(kuò)大燃料與空氣接觸面的方法是：將固體燃料粉碎或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴出，從而提高燃料燃燒的效率。思考與討論：1在相同條件下，下列燃料在燃燒時(shí)

20、對(duì)大氣污染程度最小的是()。A 液化氣B 柴油C煤餅D木柴2煤經(jīng)過(guò)加工處理后可以得到CO、 H2、 SO2、CH 3OH( 甲醇 )，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。甲醇和乙醇一樣對(duì)人體無(wú)害 CO、 SO2 都是大氣污染物，是導(dǎo)致酸雨形成的主要原因C CO、H 2 都具有可燃性、還原性D 甲醇可以燃燒，是液體燃料3能源可化分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。自然界以現(xiàn)成方式提供的能源稱為一級(jí)能源；需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源。氫氣是一種高效而沒(méi)有污染的二級(jí)能源，它可以由自然界中大量存在的水來(lái)制?。焊邷?H 2O（ l）2H 2（ g） O2（ g）該反應(yīng)要吸收大量的熱。根據(jù)上述內(nèi)容回答下列問(wèn)題：(

21、1) 下列敘述正確的是A 電能是二級(jí)能源B 水力是二級(jí)能源C天然氣是一級(jí)能源水煤氣是一級(jí)能源關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向不正確的是A 構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二級(jí)能源。設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣。C尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量。尋找特殊催化劑，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣。7同步練習(xí)（只學(xué)不練，等于沒(méi)學(xué)）級(jí)（基礎(chǔ)鞏固）1下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是（）A 固體 NaClB生石灰C無(wú)水乙醇D 固體硝酸銨2下列選項(xiàng)中說(shuō)明乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是（）燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)充分燃燒的產(chǎn)物不污染壞境乙醇是一種

22、再生能源燃燒時(shí)放出大量熱量A BCD 3我國(guó)鍋爐燃煤采用沸騰爐逐漸增多，采用沸騰爐的好處在于（）增大煤炭燃燒時(shí)的燃燒熱并形成清潔能源B 減少爐中雜質(zhì)氣體(如 SO2 等)的形成C提高煤炭的熱效率并減少CO 的排放使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率4在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，科威特大批油井被炸著火。在滅火工作中，下列措施不能用于滅火的是( )A 設(shè)法阻止石油噴B設(shè)法降低火焰溫度C設(shè)法降低石油著火點(diǎn)D 設(shè)法使火焰隔絕空氣5.冬天用煤火取暖，有時(shí)能發(fā)生煤氣中毒，這是因?yàn)槊簹庵械腃O（）A 易燃B 具有還原性C能和氧氣結(jié)合成CO2D 和血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧6下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是

23、()A 鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B Ba(OH) 28H2O 和 NH 4Cl 的反應(yīng)C熾熱的碳與 CO2 的反應(yīng)D甲烷 (CH 4)在氧氣中的燃燒7以下敘述正確的是 ()化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生C反應(yīng)條件加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，決定于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量的大小8等質(zhì)量的固體硫和硫蒸氣分別在相同條件下完全燃燒，放出的熱量()A 前者多 B后者多C兩者相等D無(wú)法比較9某化學(xué)反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)物總能量為E1，生成物總能量為 E2。 (1)若 E1E 2，則該反應(yīng)物為_(kāi)熱反應(yīng)，該反應(yīng)的過(guò)程可看成是_ 。(2) 若 E1E2，則該

24、反應(yīng)為 _熱反應(yīng)，那么在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物需要_才能轉(zhuǎn)化成生成物，該反應(yīng)過(guò)程可看成是_ 。B 級(jí)（能力提高）1下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是（）A 鐵跟鹽酸反應(yīng)BC 和 CO2 共熱8C碳酸鈣的分解D Ba(OH) 2 晶體與 NH 4Cl 晶體反應(yīng)2天然氣、石油、煤等在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，因此：可利用電解水的反應(yīng)得到氫氣作能源； 可用酒精作能源；砍伐樹(shù)木作能源；應(yīng)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、核能等新的資源。上述說(shuō)法正確的是()A 只有B 和C和D只有3能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素。請(qǐng)回答以下有關(guān)能源的問(wèn)題。人類歷史進(jìn)程的各個(gè)階段，如按照石器時(shí)代、鐵器時(shí)代、蒸氣時(shí)代、電氣時(shí)代劃分，各時(shí)代主要的動(dòng)力來(lái)源分別

25、是 _、 _、 _、 _。(2) 煤、石油、天然氣、水能及生物能等是多年來(lái)大規(guī)模使用的能源，被稱為_(kāi)能源。而核能、 地?zé)?、海洋能?沼氣以及現(xiàn)在又有新的利用方式的太陽(yáng)能、風(fēng)能等都被稱為_(kāi)能源。人類所使用的能量絕大部分來(lái)源于太陽(yáng)能。捕獲太陽(yáng)能的生物主要為綠色植物。綠色植物能夠通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。光合作用的總反應(yīng)式是_ 。光合作用釋放的氧氣來(lái)自于參加反應(yīng)的哪種物質(zhì)_。煤、石油、天然氣等能源以熱的形式供給人們需要的能量。 試以它們各自的主要成分 C、 CnH 2n+2 和 CH 4 為代表，寫(xiě)出它們?nèi)紵^(guò)程的化學(xué)方程式，指出它們質(zhì)量相同時(shí)，哪一種燃料對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響 (產(chǎn)生溫室效應(yīng)

26、 )最小。思考題：思考一：在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測(cè)定一個(gè)酸堿中和反應(yīng)所放出的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？思考二、天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)反應(yīng)方程式分別為。天然氣： CH4+2O2 CO2+2H 2O液化石油氣（假設(shè)） C3H 8+5O2 3CO2+4H 2 O請(qǐng)同學(xué)們討論或進(jìn)行實(shí)物研究（不要實(shí)驗(yàn)?。绾伟岩惶滓蕴烊粴鉃槿剂系臓t具改成以液化石油氣為燃料的爐具?；卮穑骸？碱}樣板（看看高考是怎樣考的）1(2002 年上海 )“搖搖冰 ”是一種即用即冷的飲料。 吸食時(shí)將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動(dòng)即會(huì)制冷。該化學(xué)物質(zhì)是A 氯化鈉B 固體硝酸銨C固體氫氧化鈉D生石灰【解析】

27、“搖搖冰 ”是與水反應(yīng)吸熱的物質(zhì)。固體氫氧化鈉、生石灰水反應(yīng)放熱，氯化鈉水反應(yīng)熱量變化小，固體硝酸銨與水反應(yīng)吸熱。答案： B92 (2002 年上海 )航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨(NH 4ClO 4 )的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時(shí)鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其方程式可表示為：2 NH 4ClO 4N2 +4H2O+Cl 2 +2O +Q下列對(duì)此反應(yīng)的用途述中錯(cuò)誤的是()。上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動(dòng)航天飛機(jī)飛行C反應(yīng)從能量變化上說(shuō)，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑的作用【解析】在 2 NH 44222 +2O +Q中，可以看出 NH4ClO4中的 N

28、 從3價(jià)ClON +4HO+C1升高到 0 價(jià)， Cl 從 +7價(jià)降到 0價(jià)，0從 2 價(jià)升至 O2 中的 0 價(jià)，故 NH 4ClO 4 既是氧化劑又是還原劑。 答案： D 。3（ 1999 年上海）美國(guó)科學(xué)美國(guó)人雜志在1971 年 7 月刊登的 “地球的能量資源 ”一文中提供了如下數(shù)據(jù)：到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能的幾條主要去路直接反射52，000109千焦 /秒以熱能的方式離開(kāi)地球81，000109千焦 /秒水循環(huán)40，000109千焦 /秒大氣流動(dòng)370109千焦 /秒光合作用40109 千焦 /秒請(qǐng)選用以上數(shù)據(jù)計(jì)算： 1、地球?qū)μ?yáng)能的利用率約為_(kāi) ；2、通過(guò)光合作用，每年有千焦的能轉(zhuǎn)化

29、為化學(xué)能（每年按365 天計(jì)）。3、每年由綠色植物通過(guò)光合作用22OC61262(6CO +6HHO +6O )為我們生存的環(huán)境除去二氧化碳的質(zhì)量。試根據(jù)能量關(guān)系列出的計(jì)算式。列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號(hào)表示。A=（千克）所缺數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為解析（ 1）23.3% （ 2）1.26 1018千焦 （ 3）A=3.331017千克 Q 為每生成1 摩爾葡萄糖Q所需要吸收的能量（或：每消耗6 摩爾 CO2 所需吸收的能量）趣味閱讀1化學(xué)與城市煤氣化近十幾年來(lái)，生活燃料煤氣化，已在我國(guó)許多城市逐漸推廣，“煤氣 ”已走進(jìn)我們的生活。從化學(xué)角度觀察“煤氣 ”，也是很有趣的事?！懊簹?”一詞源于英國(guó)，早在上世紀(jì)

30、初（1806 年）就用煤制造出可燃性氣體用于工業(yè)和10生活。以后又出現(xiàn)了多種氣體燃料，也多與煤有關(guān)，所以將這些燃?xì)饨y(tǒng)稱煤氣。這里所說(shuō)的煤氣則泛指所有氣體燃料。煤氣因來(lái)源不同，有不同的名稱， 有取之于大自然的天然氣，也有另一類 “人工煤氣 ”：把煤干餾而得到的氣體叫焦?fàn)t煤氣；把煤（或焦炭）在不完全條件下燃燒可得到發(fā)生爐煤氣；若高溫的炭與水蒸氣作用，能得到水煤氣；煉鐵高爐排出的氣體中還有相當(dāng)多的可燃成分，叫高爐煤氣；若是加工石油產(chǎn)品，可得液化石油氣；若把某些有機(jī)廢料密閉發(fā)酵，制得的沼氣也能為我們生活服務(wù)。一般說(shuō)來(lái)，煤氣多是混合物。各種煤氣所含可燃成分的種類、比例不同，它們的發(fā)熱效率也不一樣。例如天

31、然氣和沼氣主要含甲烷，發(fā)生爐煤氣和高爐煤氣主要是一氧化碳，液化石油氣含丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等可燃物，焦?fàn)t煤氣則富含氫氣、甲烷，還有一氧化碳及少量乙烯。人工煤氣是化學(xué)加工的產(chǎn)物。人們把液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)用化學(xué)方法處理，把得到的氣體燃料用于生活和工業(yè)生產(chǎn)，既方便又清潔，大大改善了勞動(dòng)條件和居住環(huán)境的質(zhì)量（使用管道煤氣的用戶更能深深體會(huì)到這一點(diǎn)）。但是，人們對(duì)燃料的改造不僅僅是為了方便和清潔。以焦?fàn)t煤氣為例，若把煤當(dāng)作燃料直接燒掉，那就不只是不方便、不清潔的問(wèn)題，更重要的是浪費(fèi)了寶貴的自然資源，因?yàn)槊豪锩孢€含有許多復(fù)雜的有機(jī)物。把煤干餾之后，可以得到優(yōu)質(zhì)固體燃料 焦炭，又可得到重要的化工原料 煤焦油，

32、還可得到含有氮元素的氨水，另外還有富含可燃成分的焦?fàn)t煤氣。我們用焦?fàn)t煤氣頂替煤作為生活燃料，把焦炭、煤焦油和粗氨水又派上其他重要用途。經(jīng)過(guò)這一化學(xué)加工，煤的利用價(jià)值比燒煤增大了許多倍，而居民的生活耗煤量反而大大下降（一個(gè)每年生活耗煤50 萬(wàn)噸的城市，11用上焦?fàn)t煤氣的以后，年耗煤量劇減到8 萬(wàn)噸），并且因此淘汰了大型煤加工廠和居民生活煤堆，美化了市容，飄塵也大大減少了，酸雨危害也隨之消失了 。所有這些，都是煤氣化的結(jié)果?；瘜W(xué)，為人類做出了巨大貢獻(xiàn)。化學(xué)與能源化學(xué)是一門(mén)使人類生活更加美好的基礎(chǔ)自然科學(xué)?；瘜W(xué)研究在解決能源等問(wèn)題方面，起著關(guān)鍵的作用。化學(xué)提供給人類合理利用能源的方法。能源是人類生存

33、的必要元素，人類生產(chǎn)、生活一刻也離不開(kāi)能源。人類的歷史可以說(shuō)就是從利用火開(kāi)始的，人類早期開(kāi)發(fā)使用的能源，如石油、煤、天然氣等已日趨減少，如何合理地使用這些能源、需要化學(xué)家的幫助。如何得到新型能源，如核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等，關(guān)鍵是通過(guò)化學(xué)制備得到所需材料；化學(xué)電源（電池）則更離不開(kāi)化學(xué)?；瘜W(xué)電池化學(xué)電源是一種直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，俗稱電池。無(wú)論是一次性電池，還是蓄電池，或是發(fā)展中的新型電池（包括燃料電池），其形式不管怎樣變化，實(shí)質(zhì)始終是氧化還原反應(yīng)中電子的得失?；瘜W(xué)燃料人類使用的化學(xué)燃料主要是石油、煤、天然氣，利用它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的熱量作為能源。出于對(duì)環(huán)境的保護(hù)，以及煤和石油等燃料終將用竭這

34、一問(wèn)題，人們開(kāi)始利用化學(xué)反應(yīng)等方法開(kāi)發(fā)新型的清潔能源，如天然氣、氫氣、乙醇等。 太陽(yáng)能12太陽(yáng)能是取之不盡的無(wú)污染的能源。自然界最重要的利用太陽(yáng)能的方法是光合作用。人類使用太陽(yáng)能的突出途徑是利用太陽(yáng)光直接發(fā)電。當(dāng)前硅太陽(yáng)能電池（轉(zhuǎn)換效率1521）已用做衛(wèi)星的電池和地面電站并入電網(wǎng)供電，更高轉(zhuǎn)換效率的砷化鎵太陽(yáng)能電池（轉(zhuǎn)化效率2125）也已在 “風(fēng)云一號(hào) ”衛(wèi)星上使用?；瘜W(xué)家為更廉價(jià)、更廣泛的利用太陽(yáng)能，用電化學(xué)裝置構(gòu)成光化學(xué)電池。在光電池中，一個(gè)或兩個(gè)電極都是用能吸收光的半導(dǎo)體材料制成，吸收光子后在電極 電解質(zhì)界面上產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，外電路中就有電流通過(guò)。 氫能氫能被世界公認(rèn)為未來(lái)代替礦物燃料

35、的最理想能源。因?yàn)闅錃饩哂腥剂闲矢?、發(fā)熱高，燃燒產(chǎn)物無(wú)污染，而資源又豐富三大主要優(yōu)點(diǎn)。制氫的方法可謂五花八門(mén)。常規(guī)的制氫方法主要以天然氣、石油、煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。當(dāng)然，也可采用電解水的方法制取。這些方法或從經(jīng)濟(jì)上，或從資源上來(lái)看，是不可取的。發(fā)展中的新型制氫技術(shù)，將主要從以下幾方面來(lái)考慮：首先可用硫化氫制取。世界上有不少高純度硫化氫礦和許多化工過(guò)程要求脫硫（多以硫化氫形態(tài)存在），在催化劑作用下，可以在回收硫黃的同時(shí)獲得氫氣。其次，可以用低電耗電解水方法制氫，新型的用加煤粉電化學(xué)催化氧化法電解水制氫，和常規(guī)的電解水制氫相比，可降低電壓和電耗一半以上。再次，還可用光化學(xué)的方法制氫。利用太陽(yáng)能中光子的能量使水分子分解而獲得氫氣。第四，人們采用等離子化學(xué)制取氫。水以蒸氣形態(tài)在反應(yīng)器中通過(guò)高頻放電，使水分13子外層失去電子而處于電離狀態(tài)，與經(jīng)電場(chǎng)加速的離子相互作用，進(jìn)而分解為氫和氧。這種制氫法設(shè)備容積小，產(chǎn)氫率高，能量轉(zhuǎn)換率高達(dá)80。第五，利用太陽(yáng)能和原子能制氫：利用聚焦太陽(yáng)能得到的高溫或核反應(yīng)堆的熱能來(lái)分解水制氫。另外，用生物化學(xué)的方法也能制氫。現(xiàn)已知道，幾乎所有光合細(xì)菌，50以上的藻類植物在一定條件下都可放出氫氣。如藍(lán)綠藻既能光合