创新设计2016_2017学年高中化学2.1化学能与热能教师用书新人教版

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1、化学能与热能[目标导航]　1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或放热的原因。3.了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。4.了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。一、化学键与化学反应中能量变化的关系1．化学反应中能量变化的原因——微观角度(1)化学反应的实质原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。(2)化学反应中能量变化的原因①原因②实例断裂1molH—H键(H—H―→2H)吸收436kJ能量，形成1molH—H键(2H―→H—H)放出436kJ能量；断裂

2、4molC—H键(CH4―→C＋4H)吸收1660kJ能量，形成1molC—H键(C＋H―→C—H)放出415kJ能量。③结论化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度结论：化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。点拨　物质具有的能量越低，断开其中的化学键需要的能量越多，该物质越稳定；物质具有的能量越高，断开其中的化学键需要的能量越少，该物质越不稳定。议一议判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量(　　)(2)化学反应必然伴随能量变化(　　

3、)(3)相同条件下由原子形成1molH—Cl键所放出的能量与断开1molH—Cl键吸收的能量相等(　　)(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定(　　)答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×二、化学能与热能的相互转化1．两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”(1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。(2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时总能量保持不变。2．吸热反应和放热反应(1)定义吸热反应：吸收热量的化学反应；放热反应：放出热量的化学反应。(2)实验探究①铝和稀盐酸的反应实验现象有气泡产生；用温度计测量，水银柱上升离子反应2A

4、l＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑实验结论活泼金属与酸反应是放热反应②Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应实验现象闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状化学反应Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O实验结论该反应是吸热反应③盐酸与氢氧化钠反应实验现象混合后溶液温度比原两种溶液的温度高离子反应H＋＋OH－===H2O实验结论酸碱中和反应是放热反应3.中和热酸和碱发生中和反应生成1_mol水时所释放的热量。点拨　常见的吸热反应有：大多数的分解反应，C和CO2、C和H2O的反应，Ba(OH)2·8H2O与N

5、H4Cl的反应等。常见的放热反应有：大多数的化合反应，酸碱中和反应，金属与酸或水的反应，燃烧反应，爆炸反应等。议一议1．做实验时，不管是吸热反应还是放热反应都可能用到酒精灯，怎样根据加热的方法判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？答案　持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续进行的反应是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应进行或加快反应速率。2．放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？答案　不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；

6、而有些吸热反应在常温下就能发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。一、化学反应中的能量变化例1　化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ的能量C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量解析　从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。答案　C规律总结1．如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转

7、化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。如图所示：2．既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值＝反应物的总键能－生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着是放热反应。变式训练1　根据下面的信息，判断下列叙述正确的是(　　)A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C．1molH2跟molO2反应生成1molH2O一定释放能量245kJD．2molH2(g)跟