高中化學(xué)魯科版有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第一章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴 《化學(xué)能與熱能》導(dǎo)學(xué)案

《化學(xué)能與熱能》導(dǎo)學(xué)案化學(xué)鍵在化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)(導(dǎo))】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(duì)高低是反應(yīng)過(guò)程中能量變化的決定因素【自主思考(思)】閱讀課本P32正文第一段，完成下列內(nèi)容：1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——微觀角度(1)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過(guò)程。(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化①原因②實(shí)例斷裂1mol鍵③吸收436kJ能量；形成1mol鍵④放出436kJ能量。斷裂4mol鍵⑤吸收1660kJ能量；形成1mol鍵⑥放出415kJ能量。結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是⑦化學(xué)鍵的斷裂和形成。閱讀課本P32正文第二、三段以及P33圖2-1，完成下列內(nèi)容：2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素——宏觀角度結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化取決于⑩反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小?！拘〗M合作學(xué)習(xí)(議、展)】1.試從化學(xué)鍵的角度闡釋化學(xué)反應(yīng)中是否一定有能量的變化？為什么？答：是?；瘜W(xué)反應(yīng)的過(guò)程是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成則釋放能量，這兩個(gè)過(guò)程吸收和釋放的能量不相等，因此化學(xué)反應(yīng)過(guò)程一定有能量的變化。2.從化學(xué)鍵角度如何理解吸熱和放熱反應(yīng)？從總能量的角度如何判斷放熱與吸熱反應(yīng)？答：舊鍵斷裂要吸收能量，新鍵生成要釋放能量，當(dāng)舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵生成釋放的能量時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)；確定一個(gè)的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小，若E總(反應(yīng)物)>E總(生成物)，則放出能量，若E總(反應(yīng)物)<E總(生成物)，則吸收能量。(能量主要以熱能表現(xiàn))3.常溫常壓下，斷開(kāi)1molH-H鍵變成H原子要吸收436KJ的熱量；斷開(kāi)1molC-H鍵要吸收415KJ的能量，那么斷開(kāi)1molCH4中的所有C-H鍵要吸收1660KJ的能量。H2和CH4誰(shuí)更活潑？答：H2比CH4更活潑4.物質(zhì)的能量(即物質(zhì)所儲(chǔ)存的化學(xué)能)與其化學(xué)活性(即化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定/活潑)的關(guān)系？答：一種物質(zhì)(如Cl2)內(nèi)部貯存的化學(xué)能越多，使其化學(xué)鍵斷裂需要的能量就越少，則斷鍵(如斷裂Cl-Cl鍵)就越容易，則這種物質(zhì)就越活潑。即物質(zhì)能量越高這種物質(zhì)越活潑，反之則結(jié)論相反。5.如下圖所示，A圖表示放熱反應(yīng)，B圖表示吸熱反應(yīng)。試分析abc表示的含義？abc A圖B圖【課堂訓(xùn)練(檢)】探究:定量分析反應(yīng)中能量的變化1、判斷1molA2分子與2molA原子的能量大?。看穑?molA2分子斷鍵變成2molA時(shí)要吸收能量，則2molA的能量更大。2、若已知反應(yīng):A2+B22AB放出akJ能量，則反應(yīng):2ABA2+B2的能量變化情況如何？答：吸收akJ能量3、化學(xué)反應(yīng)A2＋B2＝2AB的能量變化如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(C)A．該反應(yīng)過(guò)程吸收能量B．?dāng)嗔?molA－A鍵和1molB－B鍵可放出xkJ能量C．?dāng)嗔?molA－B鍵需要吸收ykJ能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量4、已知H—H鍵、Cl—Cl鍵和H—Cl鍵的鍵能分別為436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1，由此可知，由1molCl2和1molH2生成2molHCl的反應(yīng)過(guò)程中(A)。A.放熱183kJ B.放熱kJC.吸熱183kJ D.吸熱kJ【課后練習(xí)(練)】1.下列過(guò)程一定吸收能量的是(C)。A.化合反應(yīng)B.氧化反應(yīng)C.分子拆成原子 D.原子組成分子2、下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是(D)A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C.必然伴隨能量的變化D.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化3、下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.鈉與氯氣反應(yīng)生成食鹽后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，體系的能量降低B.化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量必定不相等C.當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)釋放能量D.當(dāng)斷鍵吸收的能量大于成鍵釋放的能量時(shí)，該反應(yīng)吸收能量4、對(duì)于放熱反應(yīng):2H2+O22H2O，下列說(shuō)法中正確的是(B)。A.產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量B.反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C.反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D.反應(yīng)物H2和O2具有的能量相等5、已知反應(yīng)：X+Y=M+N為放熱反應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是(B)的能量一定高于M和Y的總能量一定高于M和N的總能量C.因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)就一定能發(fā)生D.能量守恒是指X和Y的總能量之和等于M和N的總能量之和6、已知:斷裂1molH—F鍵、1molF—F鍵、1molH—H鍵所需能量分別為565kJ、154kJ、436kJ。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)由H2(g)和F2(g)反應(yīng)生成HF(g)，每生成10gHF(g)，斷裂舊化學(xué)鍵所需能量為kJ。

(2)上述反應(yīng)中每生成1molHF(g)放出(填“吸收”或“放出”)的熱量為270kJ。

7、已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出熱量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收的熱量為436kJ化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化【本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)(導(dǎo))】1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能。；2.認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)；3.了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及其對(duì)人類文明發(fā)展的貢獻(xiàn)4.樹(shù)立能量守恒的化學(xué)思想?！咀灾魉伎?思)】1.兩個(gè)基本的自然定律——質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律(1)質(zhì)量守恒定律:自然界中的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)①總質(zhì)量保持不變(2)能量守恒定律:不同形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)②總能量保持不變。化學(xué)能是能量的一種形式，可以轉(zhuǎn)化為③熱能和④電能等。

2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)，化學(xué)反應(yīng)通?？煞譃棰菸鼰岱磻?yīng)和⑥放熱反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)是⑦放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)是⑧吸熱反應(yīng)。3.實(shí)驗(yàn)探究，(1)鋁和稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有⑨氣體產(chǎn)生；用溫度計(jì)測(cè)量，其水銀柱⑩上升離子方程式?2Al+6H+=2Al3++3H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)是?放熱反應(yīng)(2)氫氧化鋇晶體與氯化銨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聞到?刺激性氣味，燒杯壁?變冷，玻璃片和燒杯?粘在一起，混合物呈?糊狀化學(xué)方程式eq\o\ac(○,17)Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)是eq\o\ac(○,18)吸熱反應(yīng)(3)鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象混合后溶液比原兩種溶液的溫度高離子方程式eq\o\ac(○,19)H++OH-=H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)是eq\o\ac(○,20)放熱反應(yīng)4、人類利用能源包含哪三個(gè)階段？答：柴草時(shí)期，化石能源時(shí)期，多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期?！拘〗M合作學(xué)習(xí)(議、展)】1、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化是不是全部都表現(xiàn)為熱量的變化？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：不是。比如鎂條燃燒不僅放熱還會(huì)發(fā)光，即除了熱能還有光能的轉(zhuǎn)化。2.化學(xué)反應(yīng)中有許多反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，是不是需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)？答：不一定；判斷某反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，不能通過(guò)反應(yīng)的條件(是否需要加熱)來(lái)判斷，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)也有可能是放熱反應(yīng)，如鋁熱反應(yīng)、燃燒反應(yīng)等。3.水結(jié)冰是否屬于放熱反應(yīng)？為什么？答：不是，屬于物理變化，不屬于化學(xué)反應(yīng)?！窘處熤v解(評(píng))】常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：①燃燒反應(yīng)②中和反應(yīng)③物質(zhì)的緩慢氧化④金屬與水或酸反應(yīng)⑤大多數(shù)化合反應(yīng)⑥鋁熱反應(yīng)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：①氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)(常溫進(jìn)行)②大多數(shù)分解反應(yīng)③部分以碳或氫氣還原劑的氧化還原反應(yīng)【課堂訓(xùn)練(檢)】1.化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨著能量的變化，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(B)。A.煤燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B.光合作用時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能C.火藥爆炸時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.鎂條燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能2.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是(D)。A.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)B.能量變化如下圖所示的反應(yīng)C.化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵生成放出的熱量多的反應(yīng)D.燃燒反應(yīng)和中和反應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)要吸收熱量，在化學(xué)上叫作吸熱反應(yīng)。其原因是(D)A.反應(yīng)物NH4Cl所具有的能量比較低B.反應(yīng)物Ba(OH)2·8H2O所具有的能量比較低C.反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量D.反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量低4.人類對(duì)于能源的利用大致分為三個(gè)時(shí)期：柴草時(shí)期、化石能源時(shí)期、多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期。以下說(shuō)法正確的是(C)A、原始社會(huì)人類學(xué)會(huì)了利用火，他們以天然氣取暖，吃熟食，從事生產(chǎn)活動(dòng)B、目前我國(guó)廣大農(nóng)村生活使用的能源都是化石燃料C、多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期指的是新能源時(shí)期，包括核能、太陽(yáng)能、氫能等D、化石燃料的燃燒沒(méi)有污染5.下列反應(yīng)中一定屬于放熱反應(yīng)的是①②③⑥(填序號(hào))。

①H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)②Mg與CH3COOH溶液反應(yīng)③燃燒反應(yīng)④復(fù)分解反應(yīng)⑤C與CO2反應(yīng)⑥Na2O2與水反應(yīng)⑦膽礬受熱分解【課后練習(xí)(練)】1、下列變化中，吸收熱量但不屬于吸熱反應(yīng)的是(A)A、干冰升華B、生石灰和水反應(yīng)C、氫氣還原氧化銅D、濃硫酸稀釋2、能源分類相關(guān)圖如右圖所示，下列四組選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是(C) A、煤炭、石油、沼氣B、水能、生物能、天然氣C、太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能D、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、核?、在相同溫度和壓強(qiáng)下，將等質(zhì)量的硫分別在足量的純氧氣、空氣中燃燒，設(shè)前者放出的熱量為Q1，后者放出的熱量為Q2，則Q1和Q2的相對(duì)大小判斷正確的是(C)A．Q1＝Q2 B．Q1>Q2C．Q1<Q2 D．無(wú)法判斷4、下列說(shuō)法正確的是(A)A、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化B、放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生C、需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D、1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)所釋放的熱量稱為中和熱5、下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.鈉與氯氣反應(yīng)生成食鹽后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，體系的能量降低B.化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量必定不相等C.當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)釋放能量D.當(dāng)斷鍵吸收的能量大于成鍵釋放的能量時(shí)，該反應(yīng)吸收能量6、某反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A、反應(yīng)過(guò)程可表示為→→