高中化学 第2章 化学反应与能量 第1节 化学能与热能学案 新人教版必修2-新人教版高中必修2化学学案VIP免费

第一节化学能与热能目标与素养：1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。(变化观念与微观探析)2.知道物质总能量是化学反应中能量变化的决定因素。(宏观辨识与模型认知)3.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。(科学态度与社会责任)一、化学反应中能量变化的原因1．化学键与能量变化的关系(1)化学反应的实质：原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成的过程。(2)化学反应中能量变化的本质原因(微观角度)E1＞E2，反应吸收能量；E1＜E2，反应放出能量。2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)(1)物质的稳定性与能量的关系(2)化学反应中能量变化的决定因素(用E表示物质能量)对于C＋O2=====CO2反应，1molO2的能量一定高于1molCO2的能量吗？为什么？[答案]不一定。该反应为放热反应，1molC和1molO2的总能量大于1molCO2的能量。二、化学能与热能的相互转化1．两条基本的自然定律2．反应类型(1)吸热反应与放热反应①吸热反应：吸收热量的化学反应，实现了热能转化为化学能。②放热反应：放出热量的化学反应，实现了化学能转化为热能。(2)示例①铝等金属与酸反应属于放热反应。②可燃物的燃烧反应属于放热反应。③酸碱中和反应属于放热反应。④Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应。⑤石灰石的煅烧反应是吸热反应。(3)化学反应中能量变化的应用利用化学能转化为热能进行生活、生产和科研，提供人类生存和发展所需要的能量和动力；利用热能转化为化学能进行化工生产、研制新物质。微点拨：需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。三、能源利用的三阶段微点拨：常见新能源有太阳能、氢能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋能、风能、水能、核能。其中太阳能、氢能、生物质能、风能和水能属于可再生能源。1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)(1)任何化学反应均伴有能量变化()(2)相同条件下由原子形成1molH—Cl键所放出的能量与断开1molH—Cl键吸收的能量相等()(3)吸热反应的进行必须加热，放热反应的进行不用加热()(4)煤、石油、天然气都是化石燃料，不可再生，属于一级能源()[提示](1)√(2)√(3)×(4)√2．化学反应的发生必然伴有能量的转化，其最根本原因是()A．化学反应中一定有新物质生成B．化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的形成需要放出能量C．化学反应通常需要加热等条件才能发生D．能量变化是化学反应的基本特征之一[答案]B3．下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________(填序号)。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②燃烧蜂窝煤取暖③炸药爆炸④硫酸与氢氧化钾溶液反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物腐败⑦碳与水蒸气反应制得水煤气⑧Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合反应[答案]②③④⑤⑥①⑦⑧化学反应中能量变化的原因及计算1．如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。如图所示：2．既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值＝反应物的断键吸收的总能量(或总键能)－生成物的成键放出的总能量(或总键能)。计算出的数值如果为正值，意味着该反应为吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着该反应为放热反应。【典例】已知在25℃、101kPa的条件下，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，断裂1molCl－Cl键吸收243kJ能量，形成1molH—Cl键放出431kJ能量。则：H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示：请回答下列有关问题：(1)反应物断键吸收的总能量为________。(2)生成物成键放出的总能量为________。(3)判断反应：H2＋Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。(4)反应物的总能量________(填“>”或“<”)生成物的总能量。[解析](1)反应物断键吸收的总能量应该是断开1molH—H键与1molCl—Cl键吸收能量之和，即436kJ＋243kJ＝679kJ。(2)生成物成键放出的总能量为2×431kJ＝862kJ。(3)(4)由于反应物断键吸收的总...