1、第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 了解化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵的變化與能量變化的關(guān)系。2. 了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念及與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。3. 通過生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。課前自主學(xué)習(xí)【自主預(yù)習(xí)】一、化學(xué)鍵和化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系閱讀教材P32頁內(nèi)容，解決如下問題。1 .斷開化學(xué)鍵吸收能量1molH2中含有H-H鍵，常溫常壓下使1molH2變?yōu)?molH原子斷開了H-H鍵，需要436KJ的熱量。2 .形成化學(xué)鍵放出能量由2molH原子生成1molH2,有HH鍵生成，生成過程中向外界436KJ的熱量。小結(jié)：形成1molHH鍵釋放的能量與斷開1m

2、olHH鍵吸收的能量。3 .化學(xué)變化中能量變化的主要原因一一微觀方面化學(xué)鍵的和是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子的和原子的,用化學(xué)鍵理論可表述為舊化學(xué)鍵的和新化學(xué)鍵的。4 .反應(yīng)能量變化的判定一一宏觀方面（教材P33頁圖）各種物質(zhì)都儲(chǔ)存有能。反應(yīng)物的總能量生成物的總能量，反應(yīng)能量。反應(yīng)物的總能量生成物的總能量，反應(yīng)能量。5 .兩條基本的自然定律質(zhì)量守恒定律：。能量守恒定律：。6 .放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為的變化一一或者。放熱反應(yīng)：的化學(xué)反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：的化學(xué)反應(yīng)。已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則拆開化學(xué)鍵需要的總能量（E拆）、形成化學(xué)鍵的總能量（E成）與

3、放出的能量（E）之間的關(guān)系：?！举Y料收集：常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：【科學(xué)視野1】生物體中的能量轉(zhuǎn)化生物反應(yīng)物變化過程生成物能量轉(zhuǎn)化過程植物H2O+CO2糖類（淀粉等）能_能動(dòng)物食用糖類H2O+CO2能_能【科學(xué)視野2】社會(huì)發(fā)展與能源利用不同社會(huì)發(fā)展水平時(shí)期的人均耗能量不同?！究茖W(xué)視野3】人類利用能源的三個(gè)階段能源時(shí)期一能源時(shí)期一時(shí)期【預(yù)習(xí)檢測】1 .當(dāng)兩個(gè)原子形成化學(xué)鍵時(shí)，原子的能量將（）A.升高B,降低C.保持不變D.一個(gè)升高一個(gè)降低2 .已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，則反應(yīng)是（）A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.有催化劑作用D.無法判斷3 .已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱

4、反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）A.A的能量一定（Wj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(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生4 .下面是有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述，其中正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)中不一定伴隨著能量的變化B.只要有能量變化的過程一定是化學(xué)反應(yīng)C.只要是加熱才能發(fā)生的反應(yīng)就一定是吸熱反應(yīng)D.燃燒反應(yīng)都可以看成物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿姆艧岱磻?yīng)5 .有關(guān)下列能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是（）。A.植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能B.人類使用照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為了光能C.生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有

5、效D.燃料燃燒時(shí)只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能【問題存疑】課堂合作探究【合作探究】探究活動(dòng)一、探究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)1鋁和鹽酸的反應(yīng)：向一支試管中加入23mL6mol/L的鹽酸，插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測量溶液溫度的變化。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象手觸摸溫度計(jì)測加入鹽酸插入鋁片溫度計(jì)的液柱由_c到_c結(jié)論結(jié)論：1.大多數(shù)置換反應(yīng)是反應(yīng)；2.能轉(zhuǎn)化為釋放出來。實(shí)驗(yàn)2Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4C1反應(yīng)：將約20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4C1晶體在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片上，立即用玻璃棒快速攪拌混合物，聞氣味，用手觸摸杯壁

6、下部，試著用手拿起燒杯，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論1.將晶體混合后立即用玻璃奉快速攪拌混合物2.用手觸摸燒杯卜部3.用手拿起燒杯4.將粘有玻璃片的燒杯放在,有熱水的燒杯上一會(huì)兒再拿起5.反應(yīng)完后，觀察反應(yīng)物結(jié)論能轉(zhuǎn)化為能儲(chǔ)存起來用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)3:鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)在50mL燒杯中加入20mL2mol/L的鹽酸，測其溫度，另用量筒量取20mL2mol/L的NaOH溶液,測其溫度。并緩緩傾入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過程，并做好記錄。鹽酸溫度NaOH溶液溫度反應(yīng)后溶液溫度結(jié)論：溶液溫度反應(yīng)實(shí)質(zhì)：。中和反應(yīng)是反應(yīng)；能轉(zhuǎn)化為能釋放出來。討論交流：【

7、討論交流1】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化。為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱？【討論交流2】化學(xué)反應(yīng)中的能量從哪里來？【討論交流3】H2和C12反應(yīng)生成HCl是放熱反應(yīng)，比較反應(yīng)物H2和C12的總能量（E反）與生成物HC1的總能量（E生）大小關(guān)系：【討論交流4】為什么許多放熱反應(yīng)一開始要加熱才能進(jìn)行呢？學(xué)以致用：1 .物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一定發(fā)生變化的是（）A.顏色（若不正確，請舉反例：）B.狀態(tài)（若不正確，請舉反例：）C.化學(xué)鍵（若不正確，請舉反例：）D.原子核（若不正確，請舉反例：）2 .下列說法不正確的（）A.需要加熱才能進(jìn)行的

8、反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.化學(xué)反應(yīng)開始時(shí)都需要吸收能量C.E（拆鍵）E（成鍵），則反應(yīng)放熱D.可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸熱3 .資料：拆開1mo1H2吸熱436kJ,拆開1mo1C12吸熱243kJ,形成ImolHCl放熱431kJ。請你算一算“氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫”的反應(yīng)是吸熱過程還是放熱過程。簡單說說你的依據(jù)。歸納整理：1 .物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著的變化，而這種變化又通常表現(xiàn)為變化。2 .是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。3 .一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于的總能量與的總能量的相對大小。4 .化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化遵循原則。5 .化學(xué)反應(yīng)中能量的計(jì)算及

9、其利用前景隨堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1,下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是（）A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)B.灼熱的木炭與CO反應(yīng)C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)D.Ba（OH）2-8屋。晶體與NHC1晶體的反應(yīng)2 .據(jù)報(bào)道，某國一集團(tuán)擬在太空建造巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫：激光2H2O=2H2T+O2T。下列說法正確的是（）A.水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.氫氣是一次能源C.使用氫氣作燃料將會(huì)增加溫室效應(yīng)D.在這一反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能3 .下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的化學(xué)反應(yīng)是（）A.固體氫氧化鈉B.生石灰C.無水乙醇D.固體硝酸俊4 .右圖是兩個(gè)反應(yīng)反應(yīng)前后反應(yīng)物總能量和生成物總能量的

10、比較圖，對于A、B兩個(gè)反應(yīng)的說法正確的是（）企應(yīng)物的亡侑讓高牛/動(dòng)的.5"行反應(yīng)物的葛礁京抵BA.A反應(yīng)是放熱反應(yīng),B.A反應(yīng)是放熱反應(yīng),C.A反應(yīng)是吸熱反應(yīng),D.A反應(yīng)不需要加熱,B反應(yīng)也是放熱反應(yīng)B反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B反應(yīng)也是吸熱反應(yīng)B反應(yīng)必須加熱充分燃燒時(shí)的產(chǎn)物不污染環(huán)境B.化石能源是非再生能源D.氫能、核能均是無污染的高效能源B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.是自然界中碳元素循環(huán)的重要途徑）乙醇是一種再生能源燃燒時(shí)放出5 .航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸?。∟H4C1O4）的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時(shí)鋁粉氧化放熱引發(fā)氯酸錢反應(yīng),其化學(xué)方程式可表示為：2NH4c1O4=N2f+4H2O

11、T+CI2T+2O2T+Q（該反應(yīng)為放熱反應(yīng)）卜列對此反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是（）A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動(dòng)航天飛機(jī)飛行C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能D.在反應(yīng)中高氯酸俊只起氧化劑作用6 .有關(guān)能源的下列說法不正確的是（A.煤、石油、天然氣均為化石能源C.氫能是再生能源7 .下列有關(guān)光合作用的說法不正確的是（A.將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物C.將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能8 .下列選項(xiàng)能說明乙醇作為燃燒的優(yōu)點(diǎn)的是燃燒時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)大量的熱A.B.C.D.9 .如右圖所示，把試管放入盛有25c時(shí)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5m

12、L鹽酸于試管中。試完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)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(guān)反應(yīng)的離子方程式：。(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量(填大于“小于"或等于")鎂片和鹽酸的總能量。10.能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素。常規(guī)能源(煤、石油、天然氣等)日益減少，促進(jìn)人們?nèi)パ芯磕茉吹睦寐屎托履茉?如太陽能、氫能、核能等)的開發(fā)。(1)我國目前最主要的能源品種是,能源利用中存在的主要問題有(2)為減少污染，提高燃料利用率，下列措施可以達(dá)到目的的是。將城市居民燃煤改為使用氣體燃料若將原來燒天然氣的灶具改燒石油液化氣，應(yīng)增大空氣進(jìn)入量和減少液化氣

13、的進(jìn)入量研制燃料電池在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣(3)某些科學(xué)家對以下3個(gè)化學(xué)反應(yīng)很感興趣：500c3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H22Fe3O4+3Cl2+12HCl=6FeCl3+6H2O+O2300c6FeCl36FeCl2+3Cl2科學(xué)家想利用上述反應(yīng)來制取的一種很有意義的物質(zhì)是,該物質(zhì)作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有學(xué)習(xí)感悟化學(xué)能與熱能知能拓展提升【達(dá)標(biāo)檢測】1 .下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)D.氧化鈣溶于水2 .已知25C、101kPa下，含1mol碳原子的石墨完全燃燒生成CO2放出熱量393.51kJ;含1mol碳原子的

14、金剛石完全燃燒生成CO2放出395.41kJ的熱量。據(jù)此判斷，下列說法正確的是()A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高3 .從光合作用的反應(yīng)原理6CO2+6H2O葉:素C6H12O6+6O2可知碳是農(nóng)作物生長的必需元素之一。關(guān)于用二氧化碳生產(chǎn)肥料的評價(jià)正確的是A.緩解地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營養(yǎng)平衡B.加劇地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營養(yǎng)平衡C.緩解地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營養(yǎng)平衡

15、D.加劇地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營養(yǎng)平衡4 .下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識錯(cuò)誤的是A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D.必然伴隨著能量的變化局溫5 .氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O（l）=2H2（g）+O2（g）,該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的是（）構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二級能源；設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣；尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量；尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣。A.B.C

16、.D.7. 6.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，下列圖示能表示Ba（OH）28H2O與NH4C1的反應(yīng)過程中)能量變化的是（）液態(tài)水變成水蒸氣酸堿中和反應(yīng)8. 7.下列變化過程，屬于放熱過程的是（濃H2SO4稀釋固體氫氧化鈉溶于水H2在C12中燃燒由氯酸鉀制O2NH4C1晶體與Ba（OH）28H2O混合攪拌A.B.C.D.8.綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源，如一級能源中的水能、地?zé)?、天然氣?級能源中電能、氫能等。下列能源屬于綠色能源的是太陽能風(fēng)能石油煤潮汐能木材A.B.C.D.化學(xué)能與熱能答案【自主預(yù)習(xí)】答案1 1mol1mol吸收2 1mol放出相等3 斷裂形

17、成破裂重新組合斷裂形成4 化學(xué)放出吸收5在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個(gè)規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，轉(zhuǎn)化的途徑和能量形式可以不同，但是體系包含的總能量不變，亦即總能量也是守恒的，這就是能量守恒定律。6熱量吸熱放熱放出熱量吸收熱量E=E成-E拆活潑金屬置換水或酸中氫的反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)含碳燃料燃燒的反應(yīng)易爆物質(zhì)的爆炸反應(yīng)多數(shù)的化合反應(yīng)幾個(gè)常見的吸熱反應(yīng)2NHCl+Ba(OH)2-8H2O=BaC2+2NH3T+10HzOC+H2O(g)=CO+H多數(shù)的分解反應(yīng)，如：CaCO=CaO+CO2CuSO-5H2O=CuS4

18、+5H2O一些物質(zhì)的溶解，如硝酸錢溶解等。高溫下碳還原金屬氧化物其它如電離反應(yīng)，鹽類的水解【科學(xué)視野1】光合作用光化學(xué)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)熱【科學(xué)視野3】柴草化石能源多能源結(jié)構(gòu)【預(yù)習(xí)檢測】1B2A3C4D5D【合作探究】實(shí)驗(yàn)1鋁和鹽酸的反應(yīng)結(jié)論：1.放熱2化學(xué)熱實(shí)驗(yàn)2Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4Cl反應(yīng)：結(jié)論熱化學(xué)2NHCl+Ba(OH-8HO=BaC2+2NHf+10HO實(shí)驗(yàn)3:鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)結(jié)論升高H+OH-=H2O放熱化學(xué)熱討論交流1從宏觀一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小有關(guān)。從微觀一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱與斷鍵吸收能量大小與成鍵釋放能量大小有關(guān)。當(dāng)E(吸收)<E(放出)反應(yīng)為放熱反應(yīng)當(dāng)E(吸收)>E(放出)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)討論交流2原子之間斷鍵吸收能量與形成新鍵時(shí)釋放的能量差討論交流3小于討論交流4放熱反應(yīng)在一開始加熱是為了讓反應(yīng)有足夠的活化分子，誘使反應(yīng)能夠持續(xù)進(jìn)行下去。總之反應(yīng)條件與熱量變化沒有必然的關(guān)系，既需要點(diǎn)燃或加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，而放熱反應(yīng)也可能需在高溫條件下才能進(jìn)行。學(xué)以致用A中和反應(yīng)B中和反應(yīng)C正確D中和反應(yīng)2 A3 436KJ