新課標人教版化學必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學能與熱能

(第１課時）邵東一中高一化學備課組能源與人類

能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機。能源、材料，信息被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱第一節(jié)化學能與熱能一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系1、化學反應的本質是？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學鍵的觀點分析反應的本質過程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學反應的的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。形成H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃

化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因?！舅伎寂c交流】在化學反應中，隨著物質的變化，既有反應物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化學能也隨之而改變。那么，一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？2、一個化學反應吸收能量還是放出能量的決定因素

水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉換為動能）分析化學反應：

反應物的總能量>生成物的總能量化學反應放出能量

將水由低處抽向高處需提供能量（電能轉換為機械能，再轉換為勢能）分析化學反應：

反應物的總能量<生成物的總能量化學反應吸收能量規(guī)律1、如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,就有部分能量以熱的形式釋放出來;2、如果反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,反應物就需要吸收能量,才能轉化為生成物。能量反應過程反應過程反應物生成物能量放熱反應吸熱反應反應物生成物規(guī)律【歸納小結】一個化學反應是放熱反應還是吸熱反應取決于：取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小，即取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。反應物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應吸熱反應E反=

E生+/-E熱2molH2和1molO2生成2molH2O的能量變化（H與H鍵能是436KJ/mol，O與O鍵能是496KJ/mol，H與O鍵能是463KJ/mol）舉例：拆開1molH2所需能量是436KJ，拆1molO2需要能量是496KJ。算一算：在101.3kPa，298K條件下，斷開1molAB為A、B時過程的焓變（即能量的變化），稱為A-B鍵的鍵能。通常，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構成的分子也愈穩(wěn)定,該分子本身所具有的能量就愈低。放出484KJ的能量反應物的能量生成物的能量能量的釋放反應物的能量生成物的能量能量的吸收反應物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應物的總能量+吸收的熱量【課堂小結】1、當物質發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要

；而形成生成物中的化學鍵要

。一個化學反應是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應物總能量與生成物總能量的相對大小課堂練習：2、若反應物的總能量>生成物的總能量，化學反應

能量。若反應物的總能量<生成物的總能量，化學反應

能量。放出吸收3已知反應A＋B＝C＋D為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于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.該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發(fā)生C4、在反應H2+Cl2

＝2HCl中，已知H－H

鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，

H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應是（）

A.吸熱反應B.放熱反應

C.吸收179kJ熱量D.放出179kJ熱量BD5、甲烷燃燒要放出熱量，水的分解要吸收能量，試從化學鍵變化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O鍵和2molC＝O鍵釋放的能量比斷裂4molC－H鍵和2molO＝O鍵所吸收的能量高，因此放出熱量。斷裂4molH－O鍵所吸收的能量比形成2molH－H鍵和1molO＝O鍵放出的能量高，因此要吸收能量。6、氫氣在氧氣中燃燒產生藍色火焰，在反應中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B7、下列關于能量轉換的認識中不正確的是（）

A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉化為化學能

B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為熱能

C.煤燃燒時，化學能主要轉化為熱能

D.白熾燈工作時，電能全部轉化為光能BD8、下列說法中正確的是（）

A.物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化

B.所有物質的內部都“儲存”有能量，而且這些能量都是相等的

C.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量

D.化學反應的過程實質是斷開舊化學鍵形成新化學鍵的過程AD9、在相同條件下，下列物質分別與H2反應，當消耗等物質的量的H2時，放出熱量最多的是（）

A.Cl2

B.Br2

C.I2

D.SA新課標人教版化學必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學能與熱能

(第2課時）復習：1、一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于________________________________________________時，有部分能量釋放出來；__________時，反應物要吸收能量，才能轉化為生成物。2、

是化學反應中能量變化的主要原因。反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。若E反>E生若E反<E生化學鍵的斷裂和形成二、化學能與熱能的相互轉化質量守恒定律能量守恒定律化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱

怎樣設計實驗來了解反應中的熱量變化情況？

下面我們一起通過實驗來認識和感受一下化學能與熱能的相互轉化！[實驗探究2—1]鋁片與鹽酸的反應在一支試管中加入2-3mL６mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化。實驗2－1現(xiàn)象結論鋁與鹽酸反應，放出大量氣泡，溫度升高該反應是放熱反應[實驗2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應實驗2－2現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結在一起

2、有少許刺激性氣味氣體產生

3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O結論：該反應是吸熱反應實驗探究２－３鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應后溫度鹽酸與氫氧化鈉溶液反應，觀察反應中溶液溫度的變化。實驗2－3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應后溫度/℃結論：中和反應是放熱反應。實質：H++OH－＝H2O反應后溫度升高室溫室溫中和熱：強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱隨堂練習1.下列說法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應是釋放能量的反應

B.大多數(shù)分解反應是吸收能量的反應

C.釋放能量的反應都不需要加熱

D.吸收能量的反應都需要加熱AB2.下列反應既屬于氧化還原反應,又屬于吸熱反應的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應C.灼熱的炭與CO2的反應D.甲烷在氧氣中的燃燒反應C3、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時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5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是

(2)產生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關反應的離子方程式

(4)由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(1)①鎂片上有大量氣泡產生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體.(2)鎂與鹽酸反應產生氫氣，該反應為放熱反應，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.(3)Mg+2H+=Mg2++H2(4)小于常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應所有燃燒中和反應溶液里的置換一般的化合反應特殊的分解吸熱反應電離強堿與銨鹽一般的分解特殊的化合作業(yè)：《學法大視野》P22→P24新課標人教版化學必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學能與熱能

(第3課時）三、化學能的應用利用熱量進行生活、生產和科研。利用熱能使很多化學反應得以發(fā)生。如：《科學視野·生物體中的能量轉化》

人體內發(fā)生的氧化還原反應與體外的燃燒本質相同，最終產物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應，所放出的能量也相等。只是二者反應條件不同?！咀灾鲗W習】啟示：生物化學過程在利用“能源”上更為合理、有效。科學視野人類利用能源的三個階段1、柴草時期：以樹枝雜草為主要能源2、化石能源時期：以煤、石油、天然氣為主要能源3、多能源結構時期：可再生能源、清潔能源練習：指出下列說法的正誤Ａ、生物體內進行的緩慢氧化反應是放熱反應。Ｂ、化學鍵斷裂吸收的能量越多，化學鍵越牢固。Ｃ、植物光合作用吸收太陽能，與化學能無關。Ｄ、柴草的燃燒與化學能無關。Ｅ、人類的文明程度與人均耗能無關。對對不對不對不對一、反應熱1、定義：在化學反應過程中放出或吸收的熱量符號：△H單位：KJ/mol△H<0表示放熱反應△H

>0表示吸熱反應2、計算方法：反應物的總能量減去生成物的總能量所得的數(shù)值3、分類：①燃燒熱，②中和熱3、分類：①燃燒熱，②中和熱①燃燒熱在101KPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量叫做該物質的燃燒熱②中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1mol水所釋放的熱量叫中和熱。室溫下中和熱約為57.3KJ/mol中和反應，燃燒反應均為放熱反應有關反應熱的計算【例1】25℃、101kPa時，使1.0g鈉與足量的氯氣反應，生成氯鈉晶體并放出17.87kJ的熱量，求生成1mol氯化鈉的反應熱?！窘狻縉a(g)+?Cl2(g)==NaCl(s)17.87kJ/1g×23g/mol=411kJ/mol答：生成1molNaCl時放出熱量411kJ。有關燃燒熱的計算【例2】乙醇的燃燒熱△H=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa時，1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？【解】n(C2H5OH)=1000g/46g/mol=21.74mol1kgC2H5OH燃燒后產生的熱量：

1366.8kJ/mol×21.74mol=2.971×104kJ答：1kgC2H5OH燃燒后放出2.971×104kJ的熱量?？聪旅娴膱D理解蓋斯定律某人從山下A到達山頂B，無論是翻山越嶺攀登而上，還是坐纜車直奔山頂，其所處的海拔都高了300m即山的高度與A、B點的海拔有關，而與由A點到達B點的途徑無關這里的A相當于反應體系的始態(tài)，B相當于反應體系的終態(tài).山的高度相當于化學反應的反應熱用能量守恒定律論證蓋斯定律先從始態(tài)S變化到到終態(tài)L，體系放出熱量（△H1<0），然后從L到S，體系吸收熱量(△H2>0)。經過一個循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，因為物質沒有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化，即△H1+△H2≡0C（s）+?O2（g）=CO（g）因為C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個反應的ΔH無法直接測得，請同學們自己根據(jù)蓋斯定律設計一個方案計算該反應的ΔH。提示（1)C(s)+O2(g)=CO2(g)

△H1=-393.5kJ/mol

(2)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)

△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3

△H2=△H1-△H3

=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+?O2(g)=CO2(g)△H=-110.5kJ/mol

應用蓋斯定律的計算【例3】已知下列反應的反應熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)