2017-2018學年高一化學人教版必修二教學案：第二章 第一節(jié) 化學能與熱能 Word版含答案(數(shù)理化網)高品質版

1、1知道化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因。2通過生產、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉化。3了解能量轉化在生產、生活中的應用。1化學反應的實質：化學反應的過程，就是舊化學鍵斷裂，新化學鍵形成的過程。2化學反應中能量變化的原因：斷開反應物中的化學鍵要吸收能量，形成生成物中的化學鍵要放出能量，二者的差值構成化學反應中的能量變化。3決定化學反應中能量變化的因素：化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。4化學反應中的能量變化：通常表現(xiàn)為熱量的變化，酸與堿的中和反應是放熱反應，反應后總能量降低。5吸熱反應和放熱反應：放出能量的化學反應

2、為放熱反應，吸收能量的化學反應為吸熱反應。6中和熱：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應生成1_mol水時所釋放出的熱量。新知探究1化學反應中的能量變化的原因(微觀角度)Q(吸)Q(放)：反應吸收能量。Q(吸)Q(放)：反應釋放能量。2化學反應中能量變化的決定因素(宏觀角度)物質內部含有化學鍵，因而物質內部儲存有化學能。不同物質由于組成、結構不同，因而所包含的化學能不同?；瘜W反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應物和生成物總能量的相對大小。如圖所示：反應物總能量生成物總能量，反應吸收能量；反應物總能量生成物總能量，反應放出能量。問題討論1斷裂1 mol CH鍵要吸收415 kJ能量，形成

3、1 mol CH鍵要釋放415 kJ能量，1 mol CH4中含有4 mol CH鍵，斷開 1 mol CH4中含有的CH鍵，要吸收 1 660 kJ 能量?；瘜W鍵的斷裂與形成是物質在化學反應中發(fā)生能量變化的主要原因。2根據(jù)如圖所示的數(shù)據(jù)，你能否計算出氫氣和氯氣反應的能量變化？提示：1 mol H2中含有1 mol HH鍵，斷開1 mol HH鍵吸收436 kJ能量。1 mol Cl2中含有1 mol ClCl鍵，斷開1 mol ClCl鍵吸收243 kJ能量。形成1 mol HCl分子中的HCl鍵會放出431 kJ能量，則斷裂化學鍵吸收的總能量為：436 kJ243 kJ679 kJ，形成化

4、學鍵放出的總能量為：431 kJ2862 kJ，因此，反應中放出的能量為：862 kJ679 kJ183 kJ。名師點撥1當破壞反應物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量時，該反應吸收能量；當破壞反應物中化學鍵吸收的能量小于形成生成物中化學鍵放出的能量時，該反應放出能量。2物質的穩(wěn)定性與能量的關系物質本身所具有的能量越高，該物質越不穩(wěn)定，物質本身具有的能量越低，該物質越穩(wěn)定，即能量越低越穩(wěn)定。對點演練1已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時放出能量463 kJ，則氫氣

5、中1 mol HH鍵斷裂時吸收能量為()A920 kJB557 kJC436 kJ D188 kJ解析：選C由1 g H2完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ可知：2 g H2(即含1 mol HH鍵)完全燃燒生成水蒸氣時放出能量為121 kJ2242 kJ。由化學方程式H2(g)O2(g)H2O(g)，可設1 mol HH鍵斷裂吸收的能量為Q，則：Q496 kJ2463 kJ242 kJ，得Q436 kJ。2如圖表示吸收能量反應的圖像是()解析：選C當反應物的總能量小于生成物的總能量時，該反應為吸收能量的反應。新知探究實驗探究：化學能與熱能的相互轉化1鋁與鹽酸的反應實驗操作實驗現(xiàn)象反應方

6、程式實驗結論鋁條逐漸溶解，表面有氣泡冒出，溫度計指示溫度升高2Al6HCl=2AlCl33H2反應過程中放出能量，化學能轉化成熱能2.氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應實驗操作實驗現(xiàn)象反應方程式實驗結論產生刺激性氣味的氣體，反應物溫度降低，燒杯與玻璃片粘在一起B(yǎng)a(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O反應中吸收能量，熱能轉化成化學能3.氫氧化鈉與鹽酸的反應實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論混合溶液的溫度比反應前鹽酸和NaOH溶液的溫度高反中放出能量，化學能轉化成熱能問題討論1什么是放熱反應？常見的放熱反應有哪些？提示：(1)反應過程中放出熱量的反應，叫放熱反應。(2)常見的放熱反應：金

7、屬與酸的反應，酸堿中和反應，大部分化合反應，燃料的燃燒。2什么是吸熱反應？常見的吸熱反應有哪些？提示：(1)反應過程中吸收熱量的反應，叫吸熱反應。(2)常見的吸熱反應：大多數(shù)分解反應，Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應，C與CO2、C與H2O(g)的反應等。3根據(jù)你的生活經驗和已學知識，判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應。(1)鎂條的燃燒放熱反應(2)高溫煅燒石灰石吸熱反應(3)氧化鈣與水的反應放熱反應(4)鹽酸和氫氧化鈣溶液反應放熱反應4什么是中和熱？提示：酸和堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時所釋放的熱量稱為中和熱。5某些常見的熱效應：濃硫酸溶于水，NaOH溶于水，CaO溶于水，

8、銨鹽溶于水。其中屬于放熱反應的是_。提示：名師點撥放熱反應和吸熱反應的判斷方法(1)根據(jù)反應物和生成物的總能量大小判斷反應物的總能量大于生成物的總能量的反應為放熱反應，反之為吸熱反應。(2)根據(jù)化學鍵斷裂和形成時能量變化大小關系判斷破壞反應物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量的反應為吸熱反應，反之為放熱反應。(3)根據(jù)經驗規(guī)律判斷用常見吸熱和放熱的反應類型來判斷。(4)根據(jù)生成物和反應物的相對穩(wěn)定性判斷由穩(wěn)定的物質生成不穩(wěn)定的物質的反應為吸熱反應，反之為放熱反應。(5)根據(jù)反應條件判斷凡是需要持續(xù)加熱才能進行的反應就是吸熱反應。反之，一般為放熱反應。特別提醒(1)有熱量放出未必

9、是放熱反應，放熱反應和吸熱反應必須是化學變化。(2)反應條件與熱量變化沒有必然的關系，即需要點燃或加熱的反應不一定是吸熱反應。對點演練3已知反應XY=MN為吸熱反應，對這個反應的下列說法中正確的是()AX的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的B因為該反應為吸熱反應，故一定要加熱，反應才能進行C破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量DX和Y的總能量一定低于M和N的總能量解析：選D吸熱反應中反應物的總能量Q3 BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3 DQ1Q22Q3解析：選DH2在Cl2中燃燒為放熱反應，故斷裂化學鍵消耗的能量總和(Q1Q2)小于形成化學鍵釋放的能量總和(2Q

10、3)。即 Q1Q22Q3。5雙選根據(jù)下面的信息，判斷下列敘述正確的是()A氫氣跟氧氣反應生成水的同時釋放能量B氫氣跟氧氣反應生成水的同時吸收能量C1 mol H2跟 mol O2反應生成 1 mol H2O 一定釋放能量245 kJD2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反應生成2 mol H2O(g)釋放能量490 kJ解析：選A、DQQ(吸)Q(放)436 kJ249 kJ930 kJ245 kJ，因為QAC，故兩步反應分別為吸熱反應、放熱反應，其中A、C的能量差為H，C的能量最低，C最穩(wěn)定，A、C錯誤，B正確；吸熱反應不一定需要加熱，D錯誤。11制造太陽能電池需要高純度的硅，工業(yè)

11、上制高純度的硅常用以下化學反應實現(xiàn)：Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)(放熱反應)；SiHCl3(g)H2(g)Si(s)3HCl(g)。以下對上述兩個化學反應的敘述，其中錯誤的是()A兩個反應都是置換反應B反應是放熱反應C兩個反應都有化學能與熱能之間的轉化D兩個反應都是氧化還原反應解析：選B反應是放熱反應，則“Si(s)3HCl(g)”的總能量高于“SiHCl3(g)H2(g)”的總能量，因此反應是吸熱反應，B項錯誤，C項正確；和都是單質和化合物反應生成新的單質和新的化合物的反應，屬于置換反應，置換反應一定是氧化還原反應，A、D兩項正確。12(重慶高考改編)肼(H2NNH2

12、)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示，已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：鍵為942 kJ、O=O鍵為500 kJ、NN鍵為154 kJ，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量是()A194 kJ B391 kJ C516 kJ D658 kJ解析：選B利用圖示可知肼和氧氣變成原子時斷鍵需要的能量為2 752 kJ543 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，1個 O=O鍵，所以11544(NH鍵鍵能)15002 218，解得斷裂1 mol NH鍵所需能量為391 kJ。二、非選擇題13已知化學反應N23H22NH3的能量變化如圖所示，(1)

13、1 mol N和3 mol H生成 1 mol NH3(g)是_能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。(2)由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)過程_(填“吸收”或“釋放”)_kJ能量。解析：(1)由圖像可知1 mol N和3 mol H具有的總能量比1 mol NH3(g)高b kJ，所以1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是釋放能量的過程。(2)由圖像可知 mol N2(g)和 mol H2生成1 mol N和3 mol H需吸收a kJ的熱量，1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)需釋放b kJ的熱量，因而 mo

14、l N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的過程中釋放(ba)kJ能量。答案：(1)釋放(2)釋放ba14(2016廣州高一檢測)在一個小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體Ba(OH)28H2O，將小燒杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上，然后向燒杯內加入約10 g氯化銨晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題：(1)寫出反應的化學方程式：_。(2)實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_。(3)如果實驗中沒有看到“結冰”現(xiàn)象，可能的原因是(答出三個或三個以上原因)_。(4)如果沒有看到“結冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應吸熱？_(答出兩種方案)。

15、(5)“結冰”現(xiàn)象說明該反應是一個_(填“放出”或“吸收”)能量的反應。即斷開舊化學鍵_(填“吸收”或“放出”)的能量_(填“”或“放出(6)有的吸熱反應不需要加熱就可發(fā)生15表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質中的化學鍵所消耗的能量：物質Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)下列物質本身具有的能量最低的是_。AH2BCl2CBr2DI2(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是_。AHCl BHBr CHI(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反應是吸熱反應還是放熱反應？_。(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I

16、)分別與氫氣反應，當消耗等物質的量的氫氣時，放出或吸收的熱量最多的是_。解析：(1)、(2)破壞1 mol物質中的化學鍵所消耗的能量越大，則物質越穩(wěn)定，所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素為例計算斷開1 mol ClCl鍵和HH鍵需吸收能量：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量為(2432) kJ864 kJ，所以在Cl2H2=2HCl反應中放出 864 kJ679 kJ185 kJ的熱量，同理可計算在Br2H2=2HBr、I2H22HI反應中分別放出103 kJ、9 kJ的熱量。答案：(1)A(2)A(3)放熱反應(4)Cl216(北京高考節(jié)選)用Cl

17、2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A：4HClO22Cl22H2O已知：反應A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量?；卮鹣铝袉栴}：(1)H2O的電子式是_。(2)斷開1 mol HO鍵與斷開1 mol HCl鍵所需能量相差約為_kJ，H2O中HO鍵比HCl中HCl鍵_(填“強”或“弱”)。解析：(1)水是共價化合物，其電子式為。(2)設斷開1 mol HCl鍵需要的能量為a kJ，斷開1 mol HO 鍵需要的能量為b kJ。則生成物的總鍵能反應物的總鍵能115.6 kJ，即(22434b)(4a498)115.6，解得ba32

18、kJ。斷開 1 mol HO 鍵比斷開1 mol HCl鍵所需要的能量大，則HO鍵比HCl鍵強。答案：(1)(2)32強17為了探究化學能與熱能的轉化，某實驗小組設計了如圖所示的三套實驗裝置：(1)上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應是吸熱反應還是放熱反應”的是_。(2)某同學選用裝置進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是_，說明該反應屬于_(填“吸熱”或“放熱”)反應。(3)為探究固體M溶于水的熱效應，選擇裝置進行實驗(反應在甲中進行)。若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是_。若觀察到燒杯里產生氣泡，則說明M溶于水

19、_(填“一定是放熱反應”、“一定是吸熱反應”或“可能是放熱反應”)，理由是_。若觀察到燒杯里的玻璃管內形成一段水柱，則M可能是_。(4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(4KO22H2O=4KOH3O2)是放熱反應還是吸熱反應。方法：選擇上述裝置_(填“”、“”或“”)進行實驗；方法：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應是_反應。解析：(1)裝置可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱；裝置可通過燒杯中是否產生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱；裝置只是一個銅與濃硝酸反應并將生成的氣

20、體用水吸收的裝置，不能證明該反應是放熱反應還是吸熱反應。(2)氫氧化鋇與稀硫酸反應屬于中和反應，中和反應都是放熱反應。(3)濃硫酸、硝酸銨溶于水有熱效應，但不屬于化學反應，故不是放熱或吸熱反應。答案：(1)(2)左端液柱降低，右端液柱升高放熱(3)產生氣泡，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內形成一段液柱可能是放熱反應某些物質(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應硝酸銨(或其他合理答案)(4)(或)放熱對爸爸的印象，從記事的時候，就有了，他留給我的印象就是沉默少言的，但是臉上卻始終有微笑，不管家里遇到了什么樣的困難，只要有爸爸在，一切都能夠雨過天晴的，小時候，家里很窮，可是作為孩子的我們（我

21、和哥哥），卻很幸福。爸爸從來不會因為缺錢，而讓我們感覺得些許的拮據(jù)和緊張，哪怕的低三下氣的問人借錢，爸爸都會按時給我們交了學費，從來都不會給我們兄妹倆拖欠學費。爸爸閑下來的時候，就會給我和哥哥講他們生活的那個年代，很苦很累，還經歷過自然災害，窮的時候，連飯都吃不飽。在我的印象里，最深的一件事情就是過年的時候，不管這一年錢賺的多還是少，爸爸總會讓媽媽帶著我和哥哥去買新衣服，當然了，媽媽也必須買新的，唯有爸爸，他是家里面唯一一個可以穿舊衣服過新年的人，這就是我關于爸爸的兒時的印象，他愛家人，從來不肯委屈自己的妻子和孩子。成長歲月里的爸爸在我們漸漸成長的的歲月里，作為孩子，我們都有了自己的認知和想法

22、，青春期的叛逆，我們也給爸爸惹了不少禍，但是，不管我們闖的禍有多大，最后都是爸爸出面，來擺平解決一切。在這個漸漸懂事的過程中，爸爸扮演著一位良師的角色，事情過后，爸爸也會趁機好好的教育我們，讓我們懂得，我們做的是對的，值得鼓勵的，還是不對的，今后需要去改正的。爸爸在社會上經歷的多了，懂得的道理也比我們多很多。我們是在跌跌撞撞的認知中去探索這個社會，而爸爸就是這條探索道路的指明燈！在我們長大的青春光陰里，我們在爸爸身上看到了責任、懂得了承擔的重要性！爸爸，在我們的生活中，必不可少，他讓我們（大哥和我）擁有了正確的人生觀和價值觀，他教會了我們如何看待這個世界，如何去更好的創(chuàng)造自己想要的生活！漸漸上

23、了年紀的爸爸：我只想用“漸漸上了年紀”來形容現(xiàn)在的爸爸，不想要用已經“老去”來形容爸爸。沒錯，歲月是真的很無情的，不知不覺間，爸爸的眼角多了些許的皺紋，額頭的皺紋也不自覺的來向他報到了，爸爸再偉大，也終究抵不過歲月的蹉跎。兩角鬢白的爸爸，讓我們看著多了很多的心疼，一向雷厲風行、無所不能的爸爸，漸漸地，變得老了，特別是當我們都成家以后，爸爸也算是把他一生最重要的任務也都完成了，上了年紀的爸爸，更多的心思，留在了媽媽的身上，一路走來，是媽媽的陪伴和默默的奉獻，才讓爸爸能夠在外工作的時候，毫無雜念！媽媽，就是爸爸最為堅強的后盾，而我們，是爸爸努力奮斗的最大動力，如今，爸爸漸漸地老了，作為兒女，我們無

24、法讓時光倒流，能做的就是多陪伴他們，讓他們的晚年生活能夠幸福！爸爸的一生，都在付出，為了家和家人而付出，如今的我們，都已經成家，更加體會到了為人父母的心酸苦楚，我們能做的就是常回家看看！讓父母不感到孤獨！我們都是母親身上掉下來的一塊肉，我們跟母親之間的關系，血濃于水，彼此間的那種愛，是神圣而又不可侵犯的，是媽媽給了我們生命，也是媽媽無怨無悔的把我們撫養(yǎng)成人，在我們成長的過程中，不管是好還是不好，媽媽都一味的去包容，去引領著我們我和媽媽的溫情小生活，母愛，總是那么的偉大！都說慈母多敗兒，其實啊，母親在我們的生活著，扮演著不可或缺的角色，沒有母親的無私奉獻，又怎會有我們的今天呢？更多的時候，是我們

25、忽略了母親的重要性，甚至是把母親對我們的關心和愛護變成了理所當然！其實啊，也是因為我們從出生的時候，就擁有了母親的愛，也就變得不那么的珍惜了！我覺得，我們生活在這個世上，更要好好地對待我們的母親，在我的記憶深處，母親總是很慈祥的，她也有屬于她自己的小憂愁，但是，卻從來都不會讓我們知道，不管生活中，遇到了什么困難或者坎坷，她總是自己一個人想辦法面對和解決！以至于曾經的我一直覺得母親是萬能的，沒有什么困難事情是母親不能解決的！兒時記憶中，最深刻的一件事情就是那年的的大冬天，下了很厚很厚的雪，我跟哥哥上學的地方是需要騎著自行車去的，媽媽早早的叫醒了我和哥哥，并且告訴我們下大雪了，路上滑，要早點出發(fā)，

26、路上慢一點走，當我們吃了早飯準備出發(fā)的時候，媽媽也跟著一起出發(fā)了。大冬天的，天黑黑的，母親拿著手電筒，給我和哥哥照明，因為下了雪，有的路段不好走，我們就推著自行車，一路上有說有笑的，時不時的哥哥還會調皮一下，就這樣，母親拿著照明燈，一路護送我和哥哥到了學校，現(xiàn)在回想起來曾經的歲月，滿滿的回憶，滿滿的溫暖！不知不覺間，我們就都長大了，哥哥也成家了，有自己的孩子，媽媽看著我們生活幸福，她也就是開心滿足了，可是，歲月卻是那么的無情，不知不覺間，媽媽的眼角就多了些許的皺紋，她在歲月的淘洗中，漸漸地老去了！她沒有多么偉大的理想，唯一的希望，就是我們都能夠生活的健康，平安，快樂，幸福！母親，從來都不曾奢望

27、我們能夠有多么大的豐功偉績，最大的心愿就是我們平安快樂，她的一生心血，都在我們這些孩子身上，而對于她自己，似乎總是少了很多的關心，作為兒女，長大后的忙碌，確實忽略了對母親的愛，當我們真正的意識到母親老去的時候，歲月一晃已經過去了幾十年！母愛，雖然平凡，但是卻很偉大，我跟媽媽的溫情小生活，那些記憶中的點滴，一直縈繞在腦海中，讓我感受到幸福，感受到溫暖！愛你，親愛的媽媽，愿你生活幸福，健康平安！其實也就是平凡的一年，和往常相比較，也沒有太多的區(qū)別，唯一的不同就是自己就業(yè)了，不再是學生了，也不再是那個向父母伸手就要錢的小姑娘了！步入社會的自己，很開心，同時也很緊張，畢竟社會才是一個真正的大染缸，才能讓一個人真正的成長和堅強！父母的愛，平凡中滲透著偉大，這一年，感恩父母！在初入社會的這一年里，是要感恩很多的朋友同事領導，但是，我最想要