2018-2019学年高中化学 第2章 化学反应与能量 第1节 化学能与热能学案 新人教版必修2

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1、第一节　化学能与热能学习目标：1.知道化学反应中能量变化的主要原因。(重点)2.根据反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。(重难点)3.了解化学能与热能的相互转化。4.了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。[自主预习·探新知]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的过程。(2)化学反应中能量变化的原因(3)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4molC

2、—H键(CH4―→C＋4H)吸收1660kJ能量，形成1molC—H键(C＋H―→C—H)放出415kJ能量。(4)结论：化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度　　　　　　化学反应放热　　　　　　　↑　　　　　　　　　↓　　　　　　化学反应吸热结论：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。3．化学能与热能的相互转化(1)两个基本的自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量不变；能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量不变。(2)吸热反应与

3、放热反应①吸热反应：吸收热量的化学反应，实现了热能转化为化学能。②放热反应：放出热量的化学反应，实现了化学能转化为热能。(3)化学反应中能量变化的应用：利用化学能转化为热能进行生活、生产和科研，提供人类生存和发展所需要的能量和动力；利用热能转化为化学能进行化工生产、研制新物质。【注意】　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也不一定是放热反应。4．能源利用的三阶段【提醒】　常见新能源有太阳能、氢能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋能、风能、水能、核能。其中太阳能、氢能、生物质能、风能和水能属于可再生能源。[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×

4、”)。(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)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)吸热反应的进行必须加热，放热反应的进行不用加热(　　)(5)煤、石油和天然气都是化石能源(　　)(6)柴草燃烧时，化学能全部转化为热能(　　)【答案】　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×2．下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________(填序号)。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②燃烧蜂窝煤取暖

5、　③炸药爆炸　④硫酸与氢氧化钾溶液反应　⑤生石灰与水作用制熟石灰　⑥食物腐败　⑦碳与水蒸气反应制得水煤气　⑧Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合反应【答案】　②③④⑤⑥　①⑦⑧[合作探究·攻重难]利用化学键进行能量的变化计算利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应H2＋Cl2===2HCl为例：[问题思考](1)断裂1molH—H和1molCl—Cl形成H和Cl，能量有什么变化？数值为多少？【提示】　吸收能量。数值为(436＋243)kJ。(2)H与Cl形成2molH—Cl，能量有什么变化？数值为多少？【提示】　放出能量。数值为2×431kJ。(3)1

6、molH2与1molCl2生成2molHCl气体，能量有什么变化？数值为多少？【提示】　放出能量。数值为2×431kJ－436kJ－243kJ＝183kJ。(4)原子形成1mol化学键所放出的能量与断开1mol该化学键所吸收的能量有什么关系？【提示】　相等。(1)化学键与能量变化的关系：(2)计算公式：用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)[对点训练]1．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下

7、列说法正确的是(　　)【导学号：43722077】A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ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C　[由图示知反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时吸收能量，B项错误。]2．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是(　　)【导学号：43722078】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．1