化學反應與能量變化

新課標人教版化學必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學能與熱能

(第１課時）能否寫出天然氣燃燒的方程式？請問同學們家中燒煤燒天然氣是為了得到CO2嗎？一飛沖天：“神舟”五號發(fā)射實況回放

物質(zhì)發(fā)生化學反應的同時還伴隨著能量的變化,而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。第一節(jié)化學能與熱能一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系1、化學反應的本質(zhì)是？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學鍵的觀點分析反應的本質(zhì)過程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學反應的的過程，本質(zhì)上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。形成H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。【思考與交流】在化學反應中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化學能也隨之而改變。那么，一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？2、一個化學反應吸收能量還是放出能量的決定因素看圖討論分析化學反應放出能量看圖討論分析化學反應吸收能量規(guī)律如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,就有部分能量以熱的形式釋放出來;如果反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,反應物就需要吸收能量,才能轉化為生成物。能量反應過程反應過程反應物生成物能量放熱反應吸熱反應反應物生成物規(guī)律【歸納小結】一個化學反應是為放熱反應還是吸熱反應取決于：取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小，或取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。反應物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應吸熱反應2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量變化（H與H鍵能是436KJ/mol，O與O鍵能是496KJ/mol，H與O鍵能是463KJ/mol）舉例：拆開1摩H2所需能量是436KJ，拆1摩O2需要能量是496KJ。算一算：在101.3kPa，298K條件下，斷開1molAB為A、B時過程的焓變（即能量的變化），稱為A-B鍵的鍵能。通常，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構成的分子也愈穩(wěn)定,該分子本身所具有的能量就愈低。放出484KJ的能量反應物的能量生成物的能量能量的釋放反應物的能量生成物的能量能量的吸收反應物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應物的總能量+吸收的熱量【課堂小結】1、當物質(zhì)發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要

；而形成生成物中的化學鍵要

。一個化學反應是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應物總能量與生成物總能量的相對大小課堂練習：2、若反應物的總能量>生成物的總能量，化學反應

能量。若反應物的總能量<生成物的總能量，化學反應

能量。放出吸收3已知反應A＋B＝C＋D為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發(fā)生C4、在反應H2+Cl2

＝2HCl中，已知H－H

鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，

H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應是（）

A.吸熱反應B.放熱反應

C.吸收179kJ熱量D.放出179kJ熱量BD5、甲烷燃燒要放出熱量，水的分解要吸收能量，試從化學鍵變化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O鍵和2molC＝O鍵釋放的能量比斷裂4molC－H鍵和2molO＝O鍵所吸收的能量高，因此放出熱量。斷裂4molH－O鍵所吸收的能量比形成2molH－H鍵和1molO＝O鍵放出的能量高，因此要吸收能量。6、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B7、下列關于能量轉換的認識中不正確的是（）

A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉化為化學能

B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為熱能

C.煤燃燒時，化學能主要轉化為熱能

D.白熾燈工作時，電能全部轉化為光能BD8、下列說法中正確的是（）

A.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化

B.所有物質(zhì)的內(nèi)部都“儲存”有能量，而且這些能量都是相等的

C.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量

D.化學反應的過程實質(zhì)是斷開舊化學鍵形成新化學鍵的過程AD9、在相同條件下，下列物質(zhì)分別與H2反應，當消耗等物質(zhì)的量的H2時，放出熱量最多的是（）

A.Cl2

B.Br2

C.I2

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第二章第一節(jié)化學能與熱能

(第2課時）復習：1、不同的物質(zhì)不僅組成______、結構______，所包含的化學能也_______。2、一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于________________________________________________時，有部分能量釋放出來；__________時，反應物要吸收能量，才能轉化為生成物。3、

是化學反應中能量變化的主要原因。不同不同不同反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。若E反>E生若E反<E生化學鍵的斷裂和形成二、化學能與熱能的相互轉化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱

怎樣設計實驗來了解反應中的熱量變化情況？下面我們一起通過實驗來認識和感受一下化學能與熱能的相互轉化！[實驗探究2—1]鋁片與鹽酸的反應在一支試管中加入2-3mL６mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化．實驗２－１1.鋁與鹽酸反應的化學方程式：

。2.在反應過程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應中的熱量變化？4.要明顯的感知或測量反應中的熱量變化，你在實驗中應注意哪些問題？思考與討論：實驗2－1現(xiàn)象結論鋁與鹽酸反應，放出大量氣泡，溫度升高該反應是放熱反應[實驗2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應２.整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？1.整個實驗的現(xiàn)象、反應化學方程式和結論？實驗2－2現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結在一起

2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生

3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O結論：該反應是吸熱反應實驗探究２－３鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應后溫度鹽酸與氫氧化鈉溶液反應，觀察反應中溶液溫度的變化。實驗2－3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應后溫度/℃結論：中和反應是放熱反應。實質(zhì)：H++OH－＝H2O反應后溫度升高室溫室溫中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱【思考與交流】酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應的中和熱，你認為在設計實驗裝置和操作時應該注意哪些問題？你準備如何設計并進行實驗？請與同學討論、交流。中和熱的測定

裝置在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。思考與交流在設計實驗裝置和操作時應從兩個方面考慮，一是注重“量”的問題，如①反應物的濃度和體積取定值；②測量反應前后的溫度值；③做平行實驗取平均值。二是盡量減小實驗誤差，如①用經(jīng)過標定的鹽酸和氫氧化鈉溶液；②量液器最好使用移液管；③攪拌使反應充分進行；④及時散熱，使混合液溫度均衡；⑤溫度計的精確度高，最好使用精度為0.1℃或更高的溫度計；⑥鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能??；⑦使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)到反應體系之外；⑧溫度計要讀準確。隨堂練習1.下列說法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應是釋放能量的反應

B.大多數(shù)分解反應是吸收能量的反應

C.釋放能量的反應都不需要加熱

D.吸收能量的反應都需要加熱AB2.下列反應既屬于氧化還原反應,又屬于吸熱反應的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應C.灼熱的炭與CO2的反應D.甲烷在氧氣中的燃燒反應C3、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，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(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)寫出有關反應的離子方程式

(4)由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(1)①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體.(2)鎂與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，該反應為放熱反應，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.(3)Mg+2H+=Mg2++H2

(4)小于常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應所有燃燒中和反應溶液里的置換一般的化合反應特殊的分解吸熱反應電離強堿與銨鹽一般的分解特殊的化合新課標人教版化學必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學能與熱能

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