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1、2022年高中化學 第一節(jié) 化學能與熱能學案 新人教版必修2
【學習目標】
知識與技能
1.獲得化學能與熱能化學實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能,學習實驗研究的方法,能設(shè)計并完成吸熱反應和放熱反應的化學實驗。2.形成吸熱反應和放熱反應的概念。
過程與方法
1.具有較強的問題意識,能夠發(fā)現(xiàn)和提出化學能與熱能的探究性的問題,敢于質(zhì)疑,勤于思索,逐步形成獨立思考的能力。
情感、態(tài)度與價值觀。
1.培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度。
2. 有參與化學科技活動的熱情,有將化學能與熱能的化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識,能夠?qū)εc化學能有關(guān)的社會和生活問題做出合理的判斷。
學習重點:實驗探究
2、和通過實驗探究化學反應與能量的關(guān)系,掌握吸熱反應和放熱反應的概念。
學習難點:設(shè)計探究實驗引出吸熱反應和放熱反應的概念。
【知識回顧】
1.質(zhì)量守恒定律:
2.化學反應的實質(zhì)是: 。
【學習過程】
3、
一、化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系
1.當物質(zhì)發(fā)生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要 ,形成生成物中化學鍵要 ?;瘜W反應中發(fā)生能量的變化的主要原因是: 。物質(zhì)的化學反應與體系的 變化是同時發(fā)生的。
2.吸熱反應和放熱反應
(1)定義:
吸熱反應 。
放熱反應 。
4、
(2)從鍵能角度判斷化學反應是“吸熱”或“放熱”
.鍵能: 。
鍵能越大,斷開此鍵吸收的能量越 ;鍵能越大,形成此鍵放出的能量越 。
在化學反應中,當斷開反應物化學鍵需要的總能量(斷開的化學鍵鍵能總和) 形成生成物化學鍵放出的總能量(形成的化學鍵鍵能總和)時,該反應的結(jié)果是吸收能量;反之,是放出能量。
例:已知EH-H=436KJ/mol,ECl-Cl=240KJ/mol,EH-Cl=428KJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=2
5、HCl(g)(反應前后溫度、壓強不改變) 使計算每生成2molHCl放出或吸收的能量。
二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1.能量守恒定律:
。
2.從物質(zhì)具有能量角度判斷化學反應是“吸熱”或“放熱”
計算公式:
一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸
6、收能量還是放出能量,決定于
的相對大小。
∑E(反應物)>∑E(生成物)-反應 能量;
∑E(反應物)<∑E(生成物)-反應 能量。
注意:物質(zhì)具有的總能量 該物質(zhì)內(nèi)的化學鍵鍵能總和。
3.常見的放熱反應有 ;
常見的吸熱反應有 。
三.中和熱
1.定義:
7、 。
酸堿中和反應的實質(zhì): 。
酸堿中和反應都是 (填放熱、吸熱)反應;水的電離是 (填放熱、吸熱)過程。
四.人類對于化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的應用
人類利用 能轉(zhuǎn)化為 能的原理來獲取所需的大量熱量進行生活、生產(chǎn)和科研,如化石燃料的燃燒、炸藥開山、發(fā)射火箭等。化學家們也常常利用熱能促使很多化學反應得以發(fā)生,從而探索物質(zhì)的組成、性
8、質(zhì)或制備所需的物質(zhì),如高溫冶煉金屬、分解化合物等。
小結(jié):
判斷吸熱還是放熱反應的方法:
【目標檢測】A
1.下列說法正確的是( )
A.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量的變化
B.伴隨能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化
C.在一個確定的化學反應關(guān)系中,反應物的總能量與生成物的總能量一定不同
D.在一個確定的化學反應關(guān)系中,反應物的總能量總是高于生成物的總能量
2.已知某反應是放熱反應,下列說法正確的是
A.該反應發(fā)生時,一定不需要加熱
B.該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量
C.該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量
D.如果該反應開始后停
9、止加熱,反應一定能繼續(xù)進行
3.下列變化中屬于吸熱反應的是( )
(1)液態(tài)水汽化 (2)將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰? (3)濃硫酸稀釋
(4)氯酸鉀分解制氧氣 (5)生石灰跟水反應生成熟石灰
A.(1)(4) B.(2)(3) C.(1)(4)(5) D.(2)(4)
4.下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是( )
A.固體NaOH B.生石灰 C.無水乙醇 D.固體NH4NO3
5.在相同條件下,下列兩個反應放出的熱量分別以Q1和Q2表示:
點燃
2H2(氣)+ O2(氣)== 2H2O (氣)
10、Q1
2H2(氣)+ O2(氣)== 2H2O (液) Q2
則 Q1 和Q2 的關(guān)系為( )
A.Q2 > Q1 B.Q1 >Q2 C.Q1 == Q2 D.無法確定
6.下列變化過程是吸熱反應的是( )
A.H + H H2 B.H + Cl HCl
C.I2 I + I D.S + O2 SO2
7.下列化學反應既屬于氧化還原反應,又屬于放熱反應的是( )
A.Ba(OH)2 ·8H2O與NH4Cl反應 B.鈉在氯氣中燃燒
C.C和CuO在高溫
11、下發(fā)生反應 D.CaCO3 的受熱分解
8.在相同溫度和壓強下,將32克硫分別在純氧氣和空氣中完全燃燒,令前者放出熱量為Q1,后者放出熱量為Q2,則關(guān)于Q1、Q2的相對大小正確的判斷是: ( )[ 紫光能量> 藍光能量]
A.Q1=Q2 B.Q1>Q2 C.Q1
12、 )
A.淀粉類物質(zhì) B.水 C.脂肪類物質(zhì) D.蛋白質(zhì)
10.對于反應,下列說法正確的是( )
A.產(chǎn)物H20所具有的總能量高于反應物H2和O2所具有的總能量
B.反應物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.反應物H2和02具有的能量相等
11.一種“即食即熱快餐”適合外出旅游時使用,其內(nèi)層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品,外層則是分別包裝的兩包化學物質(zhì),使用時拉動預留在外的拉線,使這兩包化學物質(zhì)反應,此時便可對食物進
13、行加熱,這兩包化學物質(zhì)最適合選擇的是(? ? )
A.濃H2SO4與水 B.生石灰與水? C.熟石灰與水? D.氯化鈉與水
12.近年來,科學家正在探索利用鋁粉做燃料的可能性,以期鋁能成為一種石油的取代物。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)
13.1 molH–I 鍵的鍵能是299KJ。 1mol I – I 鍵的鍵能是151K
14、J, 1mol H–H鍵的鍵能是436KJ, 則H2(g)+I2(g)=2HI(g)的反應是
A. 吸熱反應 B. 放熱反應 C. 分解反應 D. 可逆反應
14.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為
A.A的能量一定高于C B.B的能量一定高于D
C.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
B
15. 2C + O2 = 2CO,2CO + O2 = 2CO2 都是放熱反應。據(jù)此推斷,下列說法不正確的是(其他條件相同)
A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
15、
B. 56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量
C. 12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量
D. 將一定質(zhì)量的碳燃燒,生成CO2比生成CO時放出的熱量多
16.最近,新華社的一條消息中披露: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)合初中化學知識回答下列問題:
(1)下列說法中正確的是(填序號)___________________________.
A.CH4·H2O晶體中水是溶劑 B.C
16、H4·H2O的組成元素有3種
C.CH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1:1 D.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(至少填寫二種)__________________,________________.
17.把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放熱Q1 kJ )
途徑Ⅱ:先制水煤氣
C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸熱Q2 kJ)
17、 再燃燒水煤氣
(共放熱Q3 kJ)
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)
試回答下列問題:
(1)判斷兩種途徑放熱:途徑Ⅰ放出的熱量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。
(2)Q1、Q2、Q3的數(shù)學關(guān)系式是__________________。
(3)由于制取水煤氣反應里,反應物所具有的總能量________生成物所具有的總能量,那么在化學反應時,反應物就需要_______能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應條為 。
(
18、4)簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義: 。
18.250mL 0.4mol/L的鹽酸與足量的氫氧化鈉溶液反應,放出熱量5.73kJ,試計算:(1)每生成1mol的水,放出熱量多少kJ?(2)現(xiàn)有33.1g 氫氧化鈉和氫氧化鋇的固體混合物溶解,配成稀溶液與足量的鹽酸反應,放出熱量34.38kJ,則原混合物中NaOH的質(zhì)量分數(shù)是多少?
第二章 第一節(jié) 化學反應與熱能習題參考答案
【知識回顧】
1.質(zhì)量守恒定律:參加化學化反應各種物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成各種物質(zhì)的質(zhì)量總和
2化學反應的
19、實質(zhì)是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。
【學習過程】
一1吸收能量 放出能量 化學鍵的斷裂和形成 能量
2(1)化學反應完成后的結(jié)果是吸收熱量的反應 化學反應完成后的結(jié)果是放出熱量的反應
(2)斷開(生成)化學鍵需要吸收(放出)的能量。大 大 大于 例:放出180
2
3
4
5
6
7
8
AC
C
D
AB
A
C
B
C
9
10
11
12
13
14
15
16
B
B
B
D
B
C
A
二
1一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量,轉(zhuǎn)化的途徑和能量形式不同,但體系包含的總能量不變
20、2 Q = E(反應物的總能量) — E(生成物的總能量)
反應物與生成物的總能量的相對大小 放出 吸收 不等于
三.1酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放出的熱量稱為中和熱。
H+ + OH- == H2O 放熱 吸熱
四 化學能 熱能
小結(jié)
(1)據(jù)反應物及生成物的總鍵能的大小
反應物總鍵能<生成物總鍵能 放熱反應 反應物總鍵能>生成物總鍵能 吸熱反應
(2)據(jù)反應物及生成物的總能量的大小
反應物總能量>生成物總能量 放熱反應 反應物總能量<生成物總能量 吸熱反應
16.(1)B (2)太陽能、潮汐能、水能、風能、核能、地熱、氫能源等.
17.(1)等于 (2)Q1 = Q3 - Q2 (3)低于 吸收 高溫 (4) 固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后,不僅在燃燒時可以大大減少SO2和煙塵對大氣造成的污染,而且燃燒效率高,也便于輸送 。
18. 5.73 kJ, 48.3%