人教版高中化學(xué)必修二第一節(jié)化學(xué)能與熱能教案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能了解化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵的變化與能量變化的關(guān)系。了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念及與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。課課前自主【自主預(yù)習(xí)】一、化學(xué)鍵和化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系閱讀教材P32頁內(nèi)容，解決如下問題。斷開化學(xué)鍵吸收能量1molH2

中含有 H—H鍵，常溫常壓下使1molH

變?yōu)?molH原子斷開了 H—H鍵，需要2436KJ的熱量。2形成化學(xué)鍵放出能量2由2molH原子生成1molH，有 H—H鍵生成，生成過程中向外界 436KJ的熱量。小結(jié)：形成1molH—H鍵釋放的能量與斷開1molH—H鍵吸收的能量 。3．化學(xué)變化中能量變化的主要原因——微觀方面2⑴化學(xué)鍵的 和 是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。⑵化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是分子的 和原子的 ，用化學(xué)鍵理論可表述為舊化學(xué)鍵的和新化學(xué)鍵的 。4．反應(yīng)能量變化的判定——宏觀方面（教材P33頁圖）⑴各種物質(zhì)都儲存有 能。⑵反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量，反應(yīng)能量。⑶反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，反應(yīng)5．兩條基本的自然定律能量。⑴質(zhì)量守恒定律：。⑵能量守恒定律：6．放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。⑴化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為的變化——或者。⑵放熱反應(yīng)： 的化學(xué)反應(yīng)。⑶吸熱反應(yīng)： 的化學(xué)反應(yīng)。已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)則拆開化學(xué)鍵需要的總能（E 形成化學(xué)鍵的總能（E 與放出的能（E）拆 成之間的關(guān)系： ?！举Y料收集：常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：① ② ③ ④ ⑤ 吸熱反應(yīng)：① ② ③ ④ 生物反應(yīng)物變化過程生成物能量轉(zhuǎn)化過程生物反應(yīng)物變化過程生成物能量轉(zhuǎn)化過程植物糖類(淀粉等)動物H2O+CO2食用糖類能→能H2O+CO2能→能【科學(xué)視野2】社會發(fā)展與能源利用不同社會發(fā)展水平時期的人均耗能量不同?！究茖W(xué)視野3】人類利用能源的三個階段能源時期→ 能源時期→ 時期【預(yù)習(xí)檢測】當(dāng)兩個原子形成化學(xué)鍵時，原子的能量將 ( )A．升高 B．降低 C．保持不變 D．一個升高一個降低已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，則反應(yīng)是 （ ）A．放熱反應(yīng) B.吸熱反應(yīng) C.有催化劑作用 D.無法判斷已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是( )ACB．BDC．ABCDD．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生下面是有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述，其中正確的是（ ）A．化學(xué)反應(yīng)中不一定伴隨著能量的變化B．只要有能量變化的過程一定是化學(xué)反應(yīng)C．只要是加熱才能發(fā)生的反應(yīng)就一定是吸熱反應(yīng)D．燃燒反應(yīng)都可以看成物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿姆艧岱磻?yīng)有關(guān)下列能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是( )。A．植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能B．人類使用照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為了光能C．生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效D．燃料燃燒時只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能【問題存疑】課課作探究【合作探究】探究活動一、探究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化二、實驗內(nèi)容1—鋁和鹽酸的反應(yīng)：實驗步驟實驗現(xiàn)象手觸溫度計測摸加入鹽酸插入鋁片實驗步驟實驗現(xiàn)象手觸溫度計測摸加入鹽酸插入鋁片溫度計的液柱，由℃到℃結(jié)論結(jié)論：1.大多數(shù)置換反應(yīng)是 反應(yīng)； 2. 能轉(zhuǎn)化為 釋放出來。實驗2——Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl反應(yīng)：將約20gBa(OH)28H2O10gNH4Cl實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物用手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起5.反應(yīng)完后，觀察反應(yīng)物結(jié)論能轉(zhuǎn)化為能儲存起來用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)： 實驗3：鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)鹽酸溫度NaOH溶液溫度反應(yīng)后溶液溫度結(jié)論：①溶液溫度 ②反應(yīng)實質(zhì)： 。中和反應(yīng)是 反應(yīng)；③ 能轉(zhuǎn)化為 鹽酸溫度NaOH溶液溫度反應(yīng)后溶液溫度結(jié)論：①溶液溫度 ②反應(yīng)實質(zhì)： 。中和反應(yīng)是 反應(yīng)；③ 能轉(zhuǎn)化為 能釋放出來。討論交流：【討論交流1】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時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。為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱？【討論交流】．3】H2Cl2HClH2Cl2的總能量（E）與生成物HCl的總能量（E）大小關(guān)系：【討論交流4】為什么許多放熱反應(yīng)一開始要加熱才能進(jìn)行呢？學(xué)以致用:1.物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，一定發(fā)生變化的是（）A.顏色 （若不正確，請舉反例：）B.狀態(tài) （若不正確，請舉反例：）C.化學(xué)鍵（若不正確，請舉反例：）D.原子核（若不正確，請舉反例：）2.下列說法不正確的（ ）需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.化學(xué)反應(yīng)開始時都需要吸收能量C.（拆鍵<（成鍵，則反應(yīng)放熱 D可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸3.1molH2436kJ1molCl2243kJ1molHCl431kJ氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫”的反應(yīng)是吸熱過程還是放熱過程。簡單說說你的依據(jù)。歸納整理：物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時還伴隨著 的變化,而這種 變化又通常表現(xiàn)為 變化。是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于 的總能量與的總能量的相對大小?；瘜W(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化遵循 原則?；瘜W(xué)反應(yīng)中能量的計算及其利用前景隨隨堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是( )A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng) B.灼熱的木炭與CO反應(yīng)2C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) D.Ba(OH)·8HO晶體與NHCl晶體的反應(yīng)2 2 4據(jù)報道，某國一集團(tuán)擬在太空建造巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫：激光2HO====2H2↑O↑。下列說法正確的( )A．水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．氫氣是一次能源C．使用氫氣作燃料將會增加溫室效應(yīng) D．在這一反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的化學(xué)反應(yīng)是( )A.固體氫氧化鈉 B.生石灰 C.無水乙醇 D.固體硝酸銨右圖是兩個反應(yīng)反應(yīng)前后反應(yīng)物總能量和生成物總能量的比較圖，對于A、B兩個反應(yīng)的說法正確的是( )A反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B反應(yīng)也是放熱反應(yīng)A反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B反應(yīng)是吸熱反應(yīng)A反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B反應(yīng)也是吸熱反應(yīng)A反應(yīng)不需要加熱，B反應(yīng)必須加熱5．航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨（NH4ClO4）的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)氯酸銨反應(yīng)，其化學(xué)方程式可表示為：2NH4ClO4=N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑+Q（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(jī)飛行C．反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)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有關(guān)能源的下列說法不正確的是（ ）A.煤、石油、天然氣均為化石能源 B.化石能源是非再生能源C.氫能是再生能源 D.氫能、核能均是無污染的高效能源7．下列有關(guān)光合作用的說法不正確的是（ ）A.將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物 B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量C.將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D.是自然界中碳元素循環(huán)的重要途徑8．下列選項能說明乙醇作為燃燒的優(yōu)點(diǎn)的是（ ）①燃燒時發(fā)生氧化還原反應(yīng)②充分燃燒時的產(chǎn)物不污染環(huán)境 ③乙醇是一種再生能源④燃燒時放出大量的熱A.①③ B.①②③ C.②③ D.②③④9．如右圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴5mL鹽酸于試管中。試完成下列問題：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是 。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 。(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式： 。(4由實驗推知MgC2溶液和H2的總能 大小或等鎂片和鹽酸的總能量。10．能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素。常規(guī)能源（煤、石油、天然氣等）日益減少，促進(jìn)人們?nèi)パ芯磕茉吹睦寐屎托履茉矗ㄈ缣柲?、氫能、核能等）的開發(fā)。我國目前最主要的能源品種是 能源利用中存在的主要問題有 。為減少污染，提高燃料利用率，下列措施可以達(dá)到目的的是 。①將城市居民燃煤改為使用氣體燃料 ②若將原來燒天然氣的灶具改燒石油液化氣，應(yīng)增大空氣進(jìn)入量和減少液化氣的進(jìn)入量③研制燃料電池④在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣3個化學(xué)反應(yīng)很感興趣：500℃①3FeCl2+4H2O Fe3O4+6HCl+H2②2Fe3O4+3Cl2+12HCl====6FeCl3+6H2O+O2300℃③6FeCl3 6FeCl2+3Cl2科學(xué)家想利用上述反應(yīng)來制取的一種很有意義的物質(zhì)是 ，該物質(zhì)作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有 、 、 。學(xué)習(xí)感悟?qū)W習(xí)感悟化學(xué)能與熱能知知能拓展提升【達(dá)標(biāo)檢測】下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是（ ）碳酸鈣受熱分解 B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) D.氧化鈣溶于水已知25℃、101kPa下，含1mol碳原子的石墨完全燃燒生成CO2放出熱量393.51kJ；含1mol碳原子的金剛石完全燃燒生成CO2放出395.41kJ的熱量。據(jù)此判斷，下列說法正確的是（ ）由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高6CO

+6H

O+6O

可知碳是農(nóng)作物生長的必需元素之一。關(guān)于2 2 光

6 12 6 2用二氧化碳生產(chǎn)肥料的評價正確的是緩解地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營養(yǎng)平衡加劇地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營養(yǎng)平衡C．緩解地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營養(yǎng)平衡D．加劇地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營養(yǎng)平衡4．下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識錯誤的是A．會引起化學(xué)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高溫52HO(l)====22(g)＋O2(g)，該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的( )①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，使氫氣成為二級能源；①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，使氫氣成為二級能源；②設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣；③尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量；④尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣。A．① B．②③ C．②④ D．①③ 6.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化下列圖示能表示Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)過程中能量變化的是( )8．7.下列變化過程，屬于放熱過程的是( )①液態(tài)水變成水蒸氣②酸堿中和反應(yīng)③濃H2SO4稀釋④固體氫氧化鈉溶于水⑤H2在Cl2中燃燒⑥由氯酸鉀制O2 ⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌A．②③④⑤B．①⑥⑦C．②③④D．①③⑤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?zé)?、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……（ ）①太陽能②風(fēng)能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D(zhuǎn)．①②⑤化學(xué)能與熱能答案【自主預(yù)習(xí)】答案11mol 1mol 吸收21mol 放出 相等3⑴斷裂 形成4⑵ 破裂 重新組合⑴化學(xué)斷裂形成⑵放出⑶吸收在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，轉(zhuǎn)化的途徑和能量形式可以不同，但是體系包含的總能量不變，亦即總能量也是守恒的，這就是能量守恒定律。熱量 吸熱 放熱 放出熱量 吸收熱量E=E -E成 拆①活潑金屬置換水或酸中氫的反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③含碳燃料燃燒的反應(yīng)④易爆物質(zhì)的爆炸反應(yīng)⑤多數(shù)的化合反應(yīng)①幾個常見的吸熱反應(yīng)2NHCl+Ba(OH)·8HO=BaCl+2NH↑+10HO4 2 2 2 3 2②C+HO(g)=CO+H2 2③多數(shù)的分解反應(yīng)，如：CaCO=CaO+CO2↑3CuSO·5HO=CuSO+5HO4 2 4 2④一些物質(zhì)的溶解，如硝酸銨溶解等。⑤高溫下碳還原金屬氧化物⑤高溫下碳還原金屬氧化物其它如電離反應(yīng)，鹽類的水解1】光合作用光 化學(xué)化學(xué)反應(yīng) 化學(xué) 熱3】柴草 化石能源 多能源結(jié)構(gòu)【預(yù)習(xí)檢測】1B 2A 3C 4D 5D【合作探究】1—鋁和鹽酸的反應(yīng)結(jié)論：1. 放熱 2化學(xué) 熱實驗2——Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl反應(yīng)：結(jié)論 熱 化學(xué)2NHCl+Ba(OH)·8HO=BaCl+2NH↑+10HO4 2 2 2 3 23NaOH溶液反應(yīng)①結(jié)