2015年春高中化學(基礎(chǔ)知識+自主探究+探求新知+拓展提升)21化學能與熱能預(yù)習案新人教版必修2

1、2015年春高中化學（基礎(chǔ)知識+自主探究+探求新知+拓展提升）2.1 化學能與熱能預(yù)習案 新人教版必修2【學習目標】1知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因2通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化3理解中和熱的概念，學會定性和定量的研究化學反應(yīng)中熱量變化的科學方法2拓寬學生的科學視野，使學生建立正確的能量觀，提高節(jié)能意識。【學習重點】化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)知識一、化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系復(fù)習 化學鍵：_*鍵能：拆開1 mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol?；瘜W鍵的形成蘊涵著能量變化，在進行反應(yīng)時化學鍵要斷裂，吸收能量，

2、反應(yīng)后形成新化學鍵要放出能量，反應(yīng)前反應(yīng)物能量與反應(yīng)后生成物能量不相等。分析2HH2中能量變化？1mol H2中含有1molHH，在250C 101kPa條件下，由H原子形成1molHH要_436kJ的能量，而斷開1molHH重新變?yōu)镠原子要_436kJ的能量。類比分析CH44C+4H（吸收4mol415kJ/mol=1660kJ）小結(jié)：化學鍵的_是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。 小結(jié)：化學反應(yīng)的特點：1有新物質(zhì)生成，新物質(zhì)和反應(yīng)物總能量不同。2反應(yīng)中要遵循能量守恒。3反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱。如果二者能量比較接近，則放熱和吸熱不明顯。討論為什么有的化學反應(yīng)會放出熱

3、量，而有的化學反應(yīng)卻需要吸收熱量呢？結(jié)論 一個確定的化學反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的_與生成物的_的相對大小E（反應(yīng)物）_E（生成物）放出能量E（反應(yīng)物）_E（生成物）吸收能量二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 放熱反應(yīng)：_熱的化學反應(yīng) 放熱反應(yīng)： 熱的化學反應(yīng)化學反應(yīng) 吸熱反應(yīng)：_熱的化學反應(yīng)實驗2-1 實驗記錄 實驗步驟*眼睛看到的現(xiàn)象用手觸摸的感覺用溫度計測量的數(shù)據(jù)在一支試管中加入23mL6mol/L的鹽酸溶液向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條結(jié)論思考討論1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學方程式： _ 。2.在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的

4、熱量變化。采取哪些簡單易行的辦法？4.要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化，在實驗中應(yīng)注意哪些問題？實驗2-2 實驗記錄實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{有_氣生成用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應(yīng)_熱用手拿起燒杯燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片（或小木板）粘到了燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起玻璃片脫離上面燒杯底部冰融化反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應(yīng)物混合物成糊狀有水生成用化學方程式表示上述反應(yīng)：Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2

5、+2NH3+10H2O實驗2-3步驟一：三個學生各取一個大小相同的試管，分別做一個實驗并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。步驟二：匯總實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。步驟三：對實驗進行原理性抽象為什么強酸與強堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量？填寫實驗記錄反應(yīng)物及用量酸HNO3 20 mL 2 mol/LHCl 20 mL 2 mol/LHCl 20 mL 2mol/L堿NaOH 20 mL 2 mol/LNaOH 20 mL 2 mol/LKOH 20 mL 2mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t1t2t3結(jié) 論HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時_熱HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時_熱HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時_熱

6、對實驗進行歸納和概括強酸與強堿發(fā)生_反應(yīng)時_熱量討論分析三個反應(yīng)的化學方程式和離子方程式為：_ _ 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。 【疑點反饋】：（通過本課學習、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來） 【基礎(chǔ)達標】1下列過程一定釋放能量的是()A化合反應(yīng) B分解反應(yīng)C分子拆成原子 D原子組成分子2已知2SO2O2催化劑2SO3為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法正確的是()AO2的能量一定高于SO2的能量BSO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量CSO2的能量一定高于SO3的能量D因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生3下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的

7、是()A鋁片與稀H2SO4的反應(yīng)BBa(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)C灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)4下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法不正確的是()A煤燃燒是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程B化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能C動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學能的過程D植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成化學能的過程5化學反應(yīng)A2B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是()A該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B斷裂1 mol AA鍵和1 mol BB鍵能放出x kJ的能量C斷裂2 mol AB鍵需要吸收y kJ的能量D2 mol AB的總能量高于1 mol A

8、2和1 mol B2的總能量練方法技巧化學能與熱能轉(zhuǎn)化的有關(guān)計算方法6已知25 、101 kPa下，含1 mol碳原子的石墨完全燃燒生成CO2放出熱量393.51 kJ；含1 mol碳原子的金剛石完全燃燒生成CO2放出395.41 kJ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，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，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，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，石墨的能量比金剛石的高7已知：1 mol H2分子中化學鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量；1 mo

9、l Cl2分子中化學鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時釋放431 kJ的能量。下列敘述中正確的是()A氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體是放熱反應(yīng)，所以不需要條件就能自發(fā)進行B氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)吸收183 kJ的熱量C氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)放出183 kJ的熱量D氫氣和氯氣反應(yīng)生成1 mol氯化氫氣體，反應(yīng)放出183 kJ的熱量題號1234567答案【拓展提升】8在一個小燒杯里，加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體Ba(OH)28H2O，將小燒杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10

10、 g NH4Cl晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌，如圖所示。試回答下列問題：(1)實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_。(2)如果實驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是_(答出3個或3個以上原因)。(3)如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，為說明該反應(yīng)吸熱，我們還可以采取的方式是_(答出兩種方案)。(4)實驗中即使不“結(jié)冰”，提起燒杯的時候，發(fā)現(xiàn)燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，原因是_。(5)試用簡單的方法說明燒杯與玻璃片之間是因為“結(jié)冰”而黏在一起的：_。【參考答案】1D分子拆成原子是斷開化學鍵的過程，吸收能量；原子組成分子是形成化學鍵的過程，釋放能量。2B判斷一個反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，關(guān)鍵看反應(yīng)

11、物的總能量與生成物的總能量的差值。如果反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，B項正確；A項和C項錯誤，都沒有考查總能量差；放熱反應(yīng)只表明反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，而加熱是反應(yīng)的條件，兩者無必然聯(lián)系，許多放熱反應(yīng)也必須加熱才能開始進行，D項錯誤。3C以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)。4C煤燃燒是將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程；化石燃料和植物燃料中的能量均來自太陽能；動物體內(nèi)葡萄糖被氧化生成CO2，是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程；植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖，是太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程。5C由圖示可知：1 mol A2和1 mol B2的總能量高于2 mol AB的總能量，

12、故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；從化學鍵的角度分析：斷裂2 mol AB鍵，需要吸收 y kJ的能量。6A等量的石墨和金剛石完全燃燒的產(chǎn)物均為CO2，說明產(chǎn)物的總能量相等，而等質(zhì)量的金剛石燃燒放出能量多，說明等量的金剛石的能量高于石墨的能量，因此由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)。7C生成2 mol HCl氣體時釋放2431 kJ862 kJ能量，同時斷裂1 mol H2和1 mol Cl2中化學鍵需吸收能量436 kJ243 kJ679 kJ，所以反應(yīng)放出能量862 kJ679 kJ183 kJ。故C正確。8(1)使反應(yīng)物迅速混合而充分反應(yīng)，使溫度迅速下降(2)藥品用量太少；Ba(OH)28H2O晶體未研成粉末，反應(yīng)太慢；沒有迅速攪拌；環(huán)境溫度太高；玻璃片上加水太多；氫氧化鋇晶體失水(3)用皮膚感受，感覺很涼；用溫度計來檢驗，發(fā)現(xiàn)溫度降低(4)水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓的作用下，