高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量11化學(xué)能與熱能教案高二化學(xué)教案

【第1課時(shí)化學(xué)能與熱能】之小船創(chuàng)作課前自主預(yù)習(xí)一、化學(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)變1．放熱反響定義：放出熱量的化學(xué)反響。實(shí)驗(yàn)研究：＋2＋②離子反響：Mg＋2H===Mg＋H2↑③結(jié)論：Mg與鹽酸反響為放熱反響。2．吸熱反響定義：汲取熱量的反響。實(shí)驗(yàn)研究：二、化學(xué)鍵與化學(xué)反響中能量變化的關(guān)系1．化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)是原子(或原子團(tuán))的從頭組合，即反響物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成。2．化學(xué)反響中能量變化的原由(微觀(guān)角度)物質(zhì)中的原子(或原子團(tuán))之間是經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵相聯(lián)合的。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響時(shí)，斷開(kāi)反響物中的化學(xué)鍵要汲取能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量?；瘜W(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反響中能量變化的主要原由。3．化學(xué)反響中能量變化的決定要素(宏觀(guān)角度)(1)反響物的總能量大于生成物的總能量，則化學(xué)反響釋放能量，如圖甲所示；(2)反響物的總能量小于生成物的總能量，則化學(xué)反響吸收能量，如圖乙所示。三、人類(lèi)利用能源的三個(gè)階段1．柴草時(shí)期從火的發(fā)現(xiàn)至18世紀(jì)家產(chǎn)革命時(shí)期，均以樹(shù)枝、雜草為主要能源。2．化石能源時(shí)期世紀(jì)中期至現(xiàn)代，以煤、石油、天然氣為主要能源。3．多能源構(gòu)造時(shí)期這是將會(huì)出現(xiàn)的能源利用的新時(shí)期?？芍厣茉春蜐崈裟茉?綠色能源)將成為新能源的主力軍。講堂互動(dòng)研究正確理解吸熱反響和放熱反響1．放熱反響和吸熱反響的比較：E：物質(zhì)的總能量；Q(吸)：反響物分子斷鍵時(shí)汲取的總能量；Q(放)：生成物分子成鍵時(shí)放出的總能量。常有的放熱反響和吸熱反響：3．吸熱反響和放熱反響的判斷方法依據(jù)反響物和生成物的總能量的相對(duì)大小判斷——決定要素。若反響物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反響，不然是吸熱反響。依據(jù)化學(xué)鍵損壞或形成時(shí)的能量變化判斷——用于計(jì)算。若損壞反響物中的化學(xué)鍵所汲取的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，屬于放熱反響，不然是吸熱反響。依據(jù)反響物和生成物的相對(duì)穩(wěn)固性判斷。由不穩(wěn)固的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)固的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反響，反之為吸熱反響。依據(jù)反響條件判斷。凡是連續(xù)加熱才能進(jìn)行的反響一般就是吸熱反響。特別注意：化學(xué)反響是吸熱反響仍是放熱反響與反響條件無(wú)必定的關(guān)系。詳細(xì)以下：利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反響中的能量變化1．化學(xué)鍵與能量變化的關(guān)系：2．計(jì)算公式的推導(dǎo)剖析：以H2＋Cl2===2HCl為例：圖示剖析：計(jì)算剖析：計(jì)算公式：用Q(吸)表示反響物分子斷裂時(shí)汲取的總能量，Q(放)表示生成物分子成鍵時(shí)放出的總能量。公式：Q＝Q(吸)－Q(放)利用化學(xué)鍵的能量變化計(jì)算化學(xué)反響中的能量變化：Q<0，為放熱反響Q＝Q(吸)－Q(放)Q>0，為吸熱反響典例題組訓(xùn)練題組一放熱反響與吸熱反響1．以下變化中屬于吸熱反響的是(B)①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰劭列遭c固體溶于水④氯酸鉀分解制氧氣⑤生石灰跟水反響生成熟石灰⑥干冰升華A．①④B．②④C．③⑤D．④⑥分析：注意吸熱或放熱過(guò)程與吸熱反響或放熱反響的區(qū)別。①③⑥均為物理變化，不屬于吸熱反響。②CuSO4·5H2O受熱分解生成CuSO4和H2O，屬于吸熱反響。④KClO3分解是吸熱反響。⑤是放熱反響。2．以下圖，在小試管里加入2g新制備的無(wú)水硫酸銅，把小試管套在具支試管內(nèi)。在U形管內(nèi)加入少許紅墨水。打開(kāi)T形管螺旋夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面。再夾緊螺旋夾，把水滴入小試管內(nèi)，白色的無(wú)水硫酸銅完整變?yōu)樗{(lán)色的五水硫酸銅晶體，可察看到U形管右邊的液面下降，左邊的液面上漲。①寫(xiě)出上述反響的化學(xué)方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。②該反響是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反響。③反響中的無(wú)水硫酸銅和水擁有的總能量大于(填“大于”或“小于”)五水硫酸銅晶體的總能量。假如U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面后，在小試管內(nèi)先加入Ba(OH)2·8H2O晶體，再加入NH4Cl固體，用玻璃棒不停攪拌，則可察看到U形管中的現(xiàn)象為U形管右邊液面上漲，左邊液面降落。分析：(1)滴入水后，CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，現(xiàn)象是U形管右邊液面降落，左邊液面上漲，可知是具支試管內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)增大所致，因此此反響是放熱反響，CuSO4和H2O的總能量大于CuSO4·5H2O的總能量。(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，反應(yīng)吸熱，致使具支試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，U形管中右邊液面上漲，左邊液面降落。常有的放熱反響全部的焚燒反響，強(qiáng)烈的發(fā)光、發(fā)熱的化學(xué)反響；酸堿中和反響；大部分的化合反響；鋁熱反響；開(kāi)朗金屬與酸或H2O的反響。2．常有的吸熱反響氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反響；大部分的分解反響；碳與水蒸氣的反響；以C、H2、CO為復(fù)原劑的氧化復(fù)原反響。題組二化學(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)變3．(雙選)依據(jù)下邊的信息，判斷以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是(AD)．氫氣跟氧氣反響生成水的同時(shí)開(kāi)釋能量B．氫氣跟氧氣反響生成水的同時(shí)汲取能量C．1molH2跟1/2molO2反響生成1molH2O必定開(kāi)釋能量245kJD．2molH2(g)跟1molO2(g)反響生成2molH2O(g)釋放能量490kJ分析：由圖中信息可知，1molH2(g)的共價(jià)鍵斷裂汲取能量436kJ,1/2molO2(g)的共價(jià)鍵斷裂汲取能量249kJ，兩項(xiàng)共汲取能量685kJ；2molH(g)與1molO(g)形成1molH2O(g)的共價(jià)鍵開(kāi)釋能量930kJ。在1molH2(g)＋1/2molO2(g)→1molH2O(g)的過(guò)程中，放出的能量比汲取的能量多245kJ。C項(xiàng)所陳說(shuō)的內(nèi)容中缺乏物質(zhì)的狀態(tài)，因此開(kāi)釋的能量不必定是245kJ；D項(xiàng)開(kāi)釋的能量＝2×(930－436－249)490kJ，故D正確。4．(雙選)化學(xué)反響中的能量變化是由化學(xué)反響中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)汲取的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不一樣引起的。以以下圖為N2(g)和O2(g)反響生成NO(g)過(guò)程中的能量變化：以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

(

BC

)A．往常狀況下，

NO比

N2穩(wěn)固B．往常狀況下，

N2(g)

和

O2(g)

混淆不可以直接生成

NOC．1molN

2(g)

和

1molO

2(g)

擁有的總能量小于

2molNO(g)擁有的總能量D．1molN

2(g)

和

1molO

2(g)

反響放出的能量為

180kJ分析：往常狀況下，N2比NO穩(wěn)固，A錯(cuò)誤；放電條件下，N2(g)和O2(g)才能反響生成NO，B正確；由圖知1molN2(g)和1molO2(g)反響汲取的熱量為946kJ＋498kJ－2×632kJ＝180kJ，則1molN2(g)和1molO2(g)擁有的總能量小于2molNO(g)擁有的總能量，C正確，D錯(cuò)誤。1鍵能：共價(jià)鍵的鍵能是指生成1mol共價(jià)鍵所放出的能量或損壞1mol共價(jià)鍵所耗費(fèi)的能量。鍵能與物質(zhì)的穩(wěn)固性：鍵能越大，共價(jià)鍵越堅(jiān)固，形成的物質(zhì)越穩(wěn)固，則該物質(zhì)自己所擁有的能量越低。題組三能源5．H2是一種很有前程的能源，以水為原料大批制取H2，最理想的門(mén)路是(A)A．利用太陽(yáng)能直接使水分解為H2B．以焦炭和水為原料制水煤氣后再分別出H2C．以赤熱的Fe和水反響生成H2D．由熱電廠(chǎng)供給電能，利用直流電電解水產(chǎn)生H2高溫分析：B項(xiàng)，C＋H2O(g)=====CO＋H2；C項(xiàng)，3Fe＋4H2O(g)高溫通電=====Fe3O4＋4H2；D項(xiàng)，2H2O=====2H2↑＋O2↑，B、C、D三項(xiàng)都要耗費(fèi)傳統(tǒng)能源。而A項(xiàng)中太陽(yáng)能是已被人們使用的新能源，與傳統(tǒng)能源對(duì)比較，太陽(yáng)能的長(zhǎng)處好多，并且是一般傳統(tǒng)能源沒(méi)法比較的。6．有專(zhuān)家指出，假如利用太陽(yáng)能使焚燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等從頭組合，那么，不單能夠除去對(duì)大氣的污染，還能夠節(jié)儉燃料，緩解能源危機(jī)。察看下邊圖示，判斷在此構(gòu)思的物質(zhì)循環(huán)中，太陽(yáng)能最后轉(zhuǎn)變?yōu)?B)A．化學(xué)能B．熱能C．生物質(zhì)能D．電能分析：理解圖示的轉(zhuǎn)變關(guān)系即可順利解題。重點(diǎn)信息是利用太陽(yáng)能使CO2、H2O、N2等從頭組合，依據(jù)圖示可知燃料焚燒后轉(zhuǎn)變?yōu)榉贌a(chǎn)物并放出熱量，焚燒產(chǎn)物又聯(lián)合太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂希@樣循環(huán)可知太陽(yáng)能最后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?yīng)選B。核心修養(yǎng)常有的放熱反響與吸熱反響提示：①化學(xué)反響的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱，但這其實(shí)不是獨(dú)一的表現(xiàn)形式，其余的還有發(fā)光、放電等。②化學(xué)反響表現(xiàn)為吸熱或放熱，與反響的條件沒(méi)有必定關(guān)系，而是取決于反響物和生成物擁有的總能量(或焓)的相對(duì)大小。③化學(xué)反響表現(xiàn)為吸熱或放熱，與反響開(kāi)始時(shí)能否需要點(diǎn)燃加熱沒(méi)關(guān)。需要加熱的反響不必定是吸熱反響，如C＋O2=====CO2為放熱反響；不需要加熱的反響也不必定是放熱反響，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反響為吸熱反響?！纠?雙選)如圖是化學(xué)反響中物質(zhì)變化和能量變化的表示圖。若E1>E2，則以下反響切合該表