同步导学案系列丛书高中化学必修2课时学案优化设计第二章第一节化学能与热能

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1、一节化学能与热能【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、开发髙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】•®A@<2)济形I&436kj.rnol-431kj・mol-”讪j物喷243kJ-mol-11.化学键与化学反应屮能量变化的关系、431kj-mol"1J能笊(1)

2、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。在这个过程屮，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子屮的新化学键形成。物质在化学反应叩发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。利用化学键的能暈变化计算化学反应屮的能暈变化如下:化学犍1molA—B化学健反应中能量变化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—C1吸收243kJH—C1放出43】kJ共放出862kJ结论679kJ—862kJ=—183kJ,即反应放出183kJ热量(

3、2)化学反应小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。反应詢的总能秋陆生说物的总能笊低吸收诡秋实验现象有气泡产生：用温度计测量，水银柱上升离子反应方程式2A1+6H+—2AP++3叭实验结论A1与盐酸的反应为放热反应反应物的总能駅低温馨提示：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

4、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塑不相等。(1)対同一种化学键而言，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相同。(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。1.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・8比0和氯化钱反应Ba(OH)2-8H2O+NH4Cl化学反应方程式实验结论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Ba(OH)2-8H2O+2NH.Cl=BaCl:+2NH3T

5、-10H2O该反应是吸热反应【实验】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咼离子反应方程式H++OHH、O实验结论酸碱中和反应是放热反应址购(20mL空bmolZNaOH溶液卫(20mL2mol-L'1)(1)常见的放热反应和吸热反应:L活泼金属与水或酸的反应，如2Na+2H2O=2NaOH+H2t一一・战碱中和反应，如NaOH+HCl=NaCl+H2O一燃烧反应，如C+02璧CO』一多数化合反应，如CM）+H,O=Ca（OH）2吸热反应〒多数分解反应，ftlCaCO,=CaO-»-CO2tI_*B

6、a(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H20+2NH3t一常见三个待殊反应_-C+H2O=CO+H2I_aC+CO2=2CO（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），该反应屈于放热反应。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。生成物能駅反应物热扯能鈕生成物吸收;反应过程反应过程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牛•成物屮化学键所放岀的能量，该反应属于放热反

7、应；破坏反应物屮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，物质的稳圧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11!1.9kJ的能豊则物质的稳定性是石墨大于金刚石，而不是

8、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、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（0H）2-8H20与NH£1的反应C.灼热的炭与水蒸气的反应D.甲烷在氧气屮的燃烧2.下列图示变化为吸热反应的是（）ttttt反应物反应过桎A