《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》 第2課時 學(xué)案設(shè)計

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系學(xué)習目標1.知道化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。2.從本質(zhì)上(微觀結(jié)構(gòu)角度)理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。自主學(xué)習一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1.化學(xué)鍵的概念?；瘜W(xué)鍵是指能夠使原子或離子相結(jié)合的，它包含和兩種作用。

2.化學(xué)鍵的斷裂、形成與能量的吸收、釋放。斷裂化學(xué)鍵為原子或離子需要(填“吸收”或“釋放”，下同)能量；形成化學(xué)鍵需要能量；相同條件下，斷裂或形成同一種化學(xué)鍵吸收和釋放的能量(填“相等”或“不等”)。

3.舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于的相對大小。

4.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和鍵能的關(guān)系？二、反應(yīng)物、生成物的總能量與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系根據(jù)能量守恒定律，如果反應(yīng)物總能量高于生成物總能量則反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”，下同)；如果反應(yīng)物總能量低于生成物總能量則反應(yīng)。

課內(nèi)探究一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【交流研討】鍵能概念：拆開所吸收的能量或形成所釋放的能量。單位：。1molH2中含有1molH—H鍵，在25℃、101kPa條件下，由H原子形成1molH—H鍵要放出436kJ的能量，而斷開1molH—H鍵重新變?yōu)镠原子要的能量。

【遷移應(yīng)用】在反應(yīng)H2+Cl22HCl中，已知H—H鍵的鍵能為436kJ/mol，Cl—Cl鍵的鍵能為247kJ/mol，H—Cl鍵的鍵能為431kJ/mol，判斷該反應(yīng)是反應(yīng)？并解釋原因。

二、反應(yīng)物、生成物的總能量與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【交流研討】化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量的相對大小的關(guān)系?！艵(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——能量；

∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——能量。

【遷移應(yīng)用】下列各圖中，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的圖是()三、人類利用能源的三個階段1.時期。

2.時期。

3.時期。

【例1】近年來，科學(xué)家正在探索利用鋁粉作燃料的可能性，以期鋁能成為石油的一種取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法，你認為哪項是錯誤的()A.鋁質(zhì)輕，便于運輸、貯存，且安全B.鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后新產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效控制C.在地球上，鋁礦資源豐富D.現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ)【例2】我國南海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當于中國石油總量的一半；而我國東?！翱扇急钡奶N藏量也很可觀……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體(CH4·H2O)。請結(jié)合初中化學(xué)知識回答下列問題:(1)下列說法中正確的是()A.CH4·H2O晶體中水是溶劑B.CH4·H2O的組成元素有三種C.CH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1∶1D.可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性(2)可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀使用高效新能源開辟了廣闊的前景。你認為能開發(fā)利用的新能源還有(至少填寫兩種)。隨堂檢測1.天然氣、石油、煤等在地球上的蘊藏量是有限的，因此：①可利用電解水的方法得到氫氣作能源；②可用酒精作能源；③砍伐樹木作能源；④應(yīng)開發(fā)太陽能、核能等新的能源。上述說法正確的是()A.只有① B.①和④ C.②和③ D.只有④2.下列說法正確的是()A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同D.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量3.下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是()①燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境③乙醇是一種再生能源④燃燒時放出大量熱量A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④4.航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉被氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其化學(xué)方程式可表示為：2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑下列對此反應(yīng)的敘述中錯誤的是()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航天飛機飛行C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽蹹.在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用5.已知某反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列說法正確的是()A.該反應(yīng)發(fā)生時，一定不需要加熱B.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D.如果該反應(yīng)開始后停止加熱，反應(yīng)一定能繼續(xù)進行6.1molH—I鍵的鍵能是299kJ/mol。1molI—I鍵的鍵能是151kJ/mol，1molH—H鍵的鍵能是436kJ/mol，則H2(g)+I2(g)2HI(g)的反應(yīng)是()A.吸熱反應(yīng) B.放熱反應(yīng)C.分解反應(yīng) D.可逆反應(yīng)

參考答案自主學(xué)習一、1.作用力靜電吸引靜電排斥2.吸收釋放相等3.舊鍵斷裂吸收的能量和新鍵形成釋放的能量4.在化學(xué)反應(yīng)中，從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?，各原子?nèi)部并沒有多少變化，但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。在這個過程中，反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵部分或全部遭到破壞，生成物分子中的新化學(xué)鍵形成了。在破壞舊化學(xué)鍵時，需要能量來克服原子間的相互作用，在形成新化學(xué)鍵時，由于原子間的相互作用而放出能量，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)來源于反應(yīng)過程中斷裂舊化學(xué)鍵并形成新化學(xué)鍵時的能量變化?；瘜W(xué)鍵鍵能的大小可粗略計算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。二、放熱吸熱課內(nèi)探究一、【交流研討】1mol化學(xué)鍵1mol化學(xué)鍵kJ/mol吸收436kJ【遷移應(yīng)用】答案：放熱原因：(1)化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量。如果1molH2與1molCl2發(fā)生反應(yīng)，斷裂化學(xué)鍵吸收總能量為436kJ+247kJ=683kJ；(2)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。生成2molHCl釋放總能量為431kJ+431kJ=862kJ；(3)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量大于化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量，故反應(yīng)放熱，放出的熱量為862kJ-683kJ=179kJ。二、【交流研討】釋放吸收【遷移應(yīng)用】解析：依據(jù)∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——釋放能量；∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——吸收能量，可知A，∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)——吸收能量；B、D，∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)——釋放能量；C，∑E(反應(yīng)物)=∑E(生成物)既不吸熱也不放熱，且這類反應(yīng)事實上并不存在。答案：A三、1.柴草2.化石能源3.多能源結(jié)構(gòu)【例1】解析:鋁質(zhì)輕，燃燒時放熱多，在地殼中是含量最大的金屬元素，鋁礦資源豐富，這些都是用鋁作為新型燃料的有利條件，但是電冶鋁本身需要消耗大量的能量，從這一點考慮，如果沒有開發(fā)出新的冶煉金屬鋁的技術(shù)，則用鋁作為新能源的做法是不合理的。所以D說法錯誤。答案:D【例2】解析:(1)溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)，溶劑與溶質(zhì)間沒有固定的組成，而CH4·H2O的組成固定，故A不正確。CH4中含C、H兩種元素，H2O中含H、O兩種元素，故CH4·H2O由C、H、O三種元素組成，B正確。CH4·H2O分子中C