高中化學(xué)必修2 第1課時　化學(xué)反應(yīng)與熱能

1、第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時化學(xué)反應(yīng)與熱能學(xué)業(yè)要求核心素養(yǎng)對接1.知道化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.知道反應(yīng)物與生成物總能量的相對高低是反應(yīng)過程中能量變化的決定因素。3.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。4.了解能量轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。通過對化學(xué)能與熱能的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的能力、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。知 識 梳 理知識點一化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化如圖，我們知道有些燃燒反應(yīng)能夠釋放出熱能，那么其它反應(yīng)的吸熱和放熱由什么決定的？請完成下列知識點：1吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)定義吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)；放熱反應(yīng)：

2、放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(2)實驗探究實驗61實驗62鎂和稀鹽酸的反應(yīng)實驗現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生；用溫度計測量，水銀柱上升離子反應(yīng)Mg2H=Mg2H2實驗結(jié)論活潑金屬與酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)Ba(OH)28H2O和氯化銨反應(yīng)實驗現(xiàn)象聞到刺激性氣味，燒杯壁發(fā)涼；玻璃片和燒杯黏結(jié)在一起，混合物呈糊狀化學(xué)反應(yīng)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O實驗結(jié)論該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)有：大多數(shù)的分解反應(yīng)，C和CO2、C和H2O的反應(yīng)，Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)等。常見的放熱反應(yīng)有：大多數(shù)的化合反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)，金屬與酸或水的反應(yīng)，燃燒反應(yīng)，爆炸反應(yīng)等。知識點二化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)

3、中能量變化的關(guān)系如圖是氫氣與氯氣反應(yīng)的過程示意圖，結(jié)合本圖，完成下列知識點：1化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因可以用鍵能計算反應(yīng)類型E1E2，反應(yīng)吸收能量；E1E2，則該反應(yīng)為_熱反應(yīng)，該反應(yīng)的過程可看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為_能而被釋放出來的過程。(2)若E1甲丙D氫氣和氧氣的總能量小于水的能量解析根據(jù)能量變化可知，1 mol H2與eq f(1,2) mol O2斷鍵時吸收685 kJ能量，而生成1 mol H2O放出930 kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。答案C9化學(xué)反應(yīng)A2B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是（雙選）()A該反

4、應(yīng)是吸熱反應(yīng)B斷裂1 mol AA鍵和1 mol BB鍵吸收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 A2和1 mol B2的總能量解析從題圖可以看出，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A、D項錯誤；斷鍵時需要吸收能量，B C項正確。答案BC10肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：NN鍵為942、O=O鍵為500、NN鍵為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194B391 C516D658解析利用圖示可知1 mol肼和氧氣

5、變成原子時斷鍵需要的能量為2 752 kJ534 kJ2 218 kJ。肼和氧氣斷鍵變?yōu)樵訒r要斷裂1個NN鍵、4個NH鍵和1個O=O鍵，所以1154 kJ4E(NH)1500 kJ2 218 kJ，解得斷裂1 mol NH鍵所需的能量為391 kJ。答案B11為了研究化學(xué)反應(yīng)AB=CD的能量變化情況，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問題：(1)該反應(yīng)_(填“放出”或“吸收”)熱量。(2)A和B的總能量比C和D的總能量_(填“高”或“低”)。(3)物質(zhì)中的化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成_釋放出來。(4)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能

6、量_(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。(5)寫出一個符合題中條件的化學(xué)方程式：_。答案(1)放出(2)高(3)熱能(4)低(5)2Al6HCl=2AlCl33H2(或2Na2H2O=2NaOHH2或NaOHHCl=NaClH2O等合理答案均可)12請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識，填寫下列空白：(1)在一個小燒杯里，加入20 g Ba(OH)28H2O粉末，將小燒杯放在事先已滴有45滴水的玻璃片上。然后加入10 g NH4Cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌。實驗中玻璃棒的作用是_。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。實驗中觀察到的現(xiàn)象有_和反應(yīng)混合物呈糊狀。(2)下列過程中不一定釋放能量的是

7、_(填編號)。形成化學(xué)鍵燃料燃燒化合反應(yīng)葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)酸堿中和炸藥爆炸(3)等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別完全燃燒，放出熱量較多的是_(填編號)。固體硫硫蒸氣(4)已知H2和O2反應(yīng)放熱，且斷開1 mol HH鍵、1 mol O=O鍵、1 mol OH鍵需吸收的能量分別為Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列關(guān)系正確的是_(填編號)。Q1Q2Q3 Q1Q22Q32Q1Q24Q3 2Q1Q22Q3解析(1)用玻璃棒迅速攪拌，可以知道玻璃棒的作用是攪拌使混合物充分接觸并反應(yīng)；氯化銨屬于銨鹽，能和強堿氫氧化鋇反應(yīng)生成氨氣、水以及氯化鋇，化學(xué)方程式為Ba(OH)28H2O2NH4Cl=Ba

8、Cl22NH310H2O。氯化銨和Ba(OH)28H2O的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度降低能讓水結(jié)冰，導(dǎo)致燒杯和玻璃片黏在一起，同時生成的氨氣具有刺激性氣味。(2)一般的化合反應(yīng)放熱，但有的化合反應(yīng)吸熱，如二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳。(3)固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收能量，所以硫蒸氣的能量大于固體硫，等質(zhì)量的固體硫、硫蒸氣分別完全燃燒，放出熱量較多的是硫蒸氣。(4)已知2 mol H2和1 mol O2反應(yīng)生成2 mol H2O，反應(yīng)斷開2 mol HH鍵吸收能量2Q1 kJ、1 mol O=O鍵吸收能量Q2 kJ，形成4 mol OH鍵放出能量4Q3 kJ，總反應(yīng)放熱，則2Q1Q24Q3。答案(1)攪拌使

9、混合物充分接觸并反應(yīng)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O玻璃片與燒杯之間結(jié)冰黏在一起，有少許刺激性氣味的氣體逸出(2)(3)(4)能 力 練13某化學(xué)反應(yīng)中，設(shè)反應(yīng)物的總能量為E1，生成物的總能量為E2(如圖所示)。(1)若E1E2，則該反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖_(填“A”或“B”)表示。(2)若E1E2，則該反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖_(填“A”或“B”)表示。(3)太陽能的開發(fā)和利用是21世紀(jì)的一個重要課題。利用儲能介質(zhì)儲存太陽能的原理是白天在太陽照射下，某種鹽熔化，吸收熱量；晚間熔鹽釋放出相應(yīng)能量，從而使室溫得

10、以調(diào)節(jié)。已知下列數(shù)據(jù)：鹽熔點/熔化吸熱/kJmol1參考價格/元t1CaCl26H2O29.037.3780850Na2SO410H2O32.477.0800900Na2HPO412H2O36.1100.116002000Na2S2O35H2O48.549.714001800其中最適宜作儲能介質(zhì)的是_(填字母)。ACaCl26H2OBNa2SO410H2OCNa2HPO412H2ODNa2S2O35H2O解析(1)若反應(yīng)物的總能量E1大于生成物的總能量E2，則為放熱反應(yīng)。(2)若反應(yīng)物的總能量E1小于生成物的總能量E2，則為吸熱反應(yīng)。(3)選擇的物質(zhì)應(yīng)該具有的特點：白天在太陽照射下，某種鹽熔化，熔化時單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收熱量應(yīng)該較多，同時價格不能太高，Na2SO410H2O的性價比最高，故選B。答案(1)放熱A(2)吸熱B(3)B14化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能：PP：198 kJmol1、PO：360 kJmol1、O=O：498 kJmol1，則P4(白磷)3O2=P4O