高中化学 第2章 第1节 化学能与热能学案 新人教版必修21

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1、化学能与热能【学习目标】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．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。5．通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。【学习过程】1.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：在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。

2、物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化如下：(2)化学反应中能量变化的决定因素：任何化学反应都伴随有能量的变化。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。可表示如下：反应物的总能量>生成物的总能量，化学反应放出能量；反应物的总能量<生成物的总能量，化学反应吸收能量。-6-温馨提示：化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。(1)对同一种化学键而言，断裂时吸收的能量与形成时放出的

3、能量相同。(2)判断该反应是放热反应还是吸热反应，也可比较断键吸收的总能量与形成新键所释放的总能量大小。2.化学能与热能的相互转化【实验】铝和稀盐酸的反应【实验】Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应【实验】盐酸与氢氧化钠反应（1）常见的放热反应和吸热反应：-6-（2）放热反应、吸热反应的判断：①根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断：若E(反应物)>E(生成物)，该反应属于放热反应。反应图示如下左；若E(生成物)>E(反应物)，该反应属于吸热反应。反应图示如下右。②根据化学键破坏或形成时的能量变化判断：破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，该反应属于放热反应；破

4、坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，该反应属于吸热反应。温馨提示：化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然的关系。【归纳总结】1．化学反应必然伴随能量的变化。2．化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无关，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应不一定是放热反应。3．物质本身具有的能量越高，物质的稳定性并不是越强而是越差，而物质所具有的能量越低越稳定。例如：C(金刚石，s)=C(石墨，s)放出1.9kJ的能量，则物质的稳定性是石墨大于金刚石，而不是金刚石比石墨稳定。4．化学反应中的能量变化不一定全部以热量的形式变化，还可能是电能、

5、光能等。【当堂检测】1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)A．铝片与稀盐酸的反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的炭与水蒸气的反应D．甲烷在氧气中的燃烧2.下列图示变化为吸热反应的是(　　)-6-3.在研究物质变化时，人们可以从不同的角度，不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述中错误的是(　　)A．化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成B．所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒C．在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应D．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定

6、会引起化学变化4.下列说法正确的是(　　)A．由H原子形成1molH—H键要吸收热量B．N2性质非常稳定，是因为N2分子中含有氮氮三键，要破坏氮氮三键需吸收更多的能量C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成H2O时所释放的热量称为中和热D．伴有能量变化的物质变化都是化学变化5.为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：(1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是______________________

7、__________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，