導學案放熱反應與吸熱反應

第二單元第1課時放熱反應與吸熱反應[學習目標]1.認識物質(zhì)具有能量，認識吸熱反應與放熱反應。2.了解化學反應體系能量改變與化學鍵的斷裂和形成有關。3.了解焓變與反應熱的關系，能書寫熱化學方程式。4.能從微觀的角度解釋宏觀化學現(xiàn)象，知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因，理解能量守恒定律，初步建立起科學的能量觀。知識點一放熱反應與吸熱反應1、根據(jù)生活常識，說出下列變化中的能量轉(zhuǎn)化。實例能量轉(zhuǎn)化方式鎂條燃燒化學能轉(zhuǎn)化為________石油氣的燃燒化學能轉(zhuǎn)化為________原電池放電化學能轉(zhuǎn)化為________閃電時產(chǎn)生氮氧化物________轉(zhuǎn)化為化學能高溫冶煉鐵________轉(zhuǎn)化為化學能光合作用________轉(zhuǎn)化為化學能電解水________轉(zhuǎn)化為化學能2、化學能與熱能轉(zhuǎn)化的實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論產(chǎn)生大量，用手觸摸試管外壁，試管變熱鎂與稀鹽酸反應的離子方程式為，該反應熱有氣味氣體產(chǎn)生；用手觸摸燒杯外壁有感覺；用手拿起燒杯，玻璃片到燒杯的底部；燒杯內(nèi)反應物成糊狀化學方程式為，該反應熱由上述實驗可知，化學反應都伴隨著能量變化，有的能量，有的能量。3、化學反應中能量變化的原因(1)從物質(zhì)總能量高低角度分析化學反應中的能量變化①從物質(zhì)內(nèi)部能量分析化學反應過程化學反應的過程可看作“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等形式釋放出來，或是熱能、電能或光能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)被“貯存”起來的過程。②物質(zhì)總能量與化學反應中能量變化的關系a．圖Ⅰ中反應物的總能量生成物的總能量，反應能量；b．圖Ⅱ中反應物的總能量生成物的總能量，反應能量。[特別提醒]物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定。(2)從化學鍵角度分析化學反應中的能量變化化學反應的本質(zhì)是舊化學鍵的斷裂(該過程中吸收能量)和新化學鍵的形成(該過程中放出能量)，如下圖所示：①若E1>E2，反應能量；②若E1<E2，反應能量。放熱反應一定容易發(fā)生，吸熱反應一定難發(fā)生嗎？冬季生活中常常采用下列方法獲得熱量：①燒炭取暖；②用電暖器取暖；③天然氣壁掛爐取暖；④空調(diào)取暖；⑤地下水循環(huán)取暖。以上都屬于放熱反應嗎？3．(1)如圖為H2與F2發(fā)生反應生成HF過程中的能量變化示意圖。完成轉(zhuǎn)化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別需要吸收能量，還是放出能量？(2)下列哪個圖可用于表示H2和F2反應的能量變化圖？(3)H2在O2中燃燒的過程的主要能量轉(zhuǎn)化方式是什么？知識點二熱化學方程式1、概念：定量表示化學反應中放出或吸收的的化學方程式。2、意義(1)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝178.2kJ·mol－1表示1molCaCO3的熱，完全分解生成1molCaO和1molCO2氣體。(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.6kJ·mol－1，表示1molC和1molO2完全反應生成1molCO2氣體，的熱。3、書寫注意事項(1)要標明物質(zhì)的狀態(tài)，用、、分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。(2)用ΔH表示反應放出或吸收的熱量，負值表示在該條件下反應，正值表示在該條件下反應，單位kJ·mol－1。(3)熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示。因此，它可以用，還可以用表示。對于物質(zhì)相同的反應，當化學計量數(shù)不同時，其ΔH不同，與化學計量數(shù)對應成比例。[知識拓展]鍵能與化學反應中能量變化的關系鍵能指斷開氣態(tài)物質(zhì)中1mol某種共價鍵生成氣態(tài)原子需要吸收的能量。共價鍵的鍵能越大，該共價鍵越牢固。以反應H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量變化為例說明：斷開反應物中的化學鍵所吸收的能量1molH2中的H—H鍵436.4kJ1molCl2中的Cl—Cl鍵242.7kJ總和679.1kJ形成生成物中的化學鍵所放出的能量2molHCl中的H—Cl鍵431.8kJ×2總和863.6kJ反應最終放出的能量863.6kJ－679.1kJ＝184.5kJ所以該反應的熱化學方程式可以表示為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1。1．某化學小組查閱資料獲得25℃和101kPa下的鍵能數(shù)據(jù)：化學鍵N≡NH—HN—H鍵能/(kJ·mol－1)946436391根據(jù)信息判斷反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是吸熱反應還是放熱反應？并計算反應釋放或吸收的能量，寫出其熱化學方程式。2．(1)熱化學方程式H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，表示的意義是什么？(2)1molAl2O3(s)完全分解生成2molAl和eq\f(3,2)molO2，吸收1675.5kJ熱量，寫出反應的熱化學方程式。3．氫氣在氧氣中燃燒的熱量變化，可用下列熱化學方程式分別表示：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1(1)①與化學方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O相比較，有何特點？(2)①與②相比較，ΔH不同的原因是什么？(3)②和③相比較，ΔH不同的原因是什么？1．反應熱(ΔH)2．書寫熱化學方程式的“三步驟”1．肼(H2N—NH2)是一種高能燃料，共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵N—HN—NO=OO—H鍵能/(kJ·mol－1)391161498463熱化學方程式N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－570kJ·mol－1則2N(g)=N2(g)的ΔH為()A．－941kJ·mol－1B．941kJ·mol－1C．－483kJ·mol－1D．483kJ·mol－12．下列熱化學方程式書寫正確的是()A．2SO2＋O22SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.8kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝393.5kJ·mol－13．N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5kJ的熱。則下列熱化學方程式正確的是()A.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－14．下列能正確表示氫氣與氯氣反應生成氯化氫過程中能量變化的示意圖是()5．在微電子工業(yè)中，NF3作為一種優(yōu)良的蝕刻氣體，在被蝕刻物表面不會留下任何殘留物，在芯片制造方面具有重要的應用。已知：鍵能指斷裂或形成1mol化學鍵時需要吸收或放出的能量。請回答下列問題：化學鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0(1)幾種化學鍵的鍵能如表，則N2、F2和NF3三種氣體中，穩(wěn)定性最強的物質(zhì)為________(填化學式)，判斷的依據(jù)為_____________________；反應N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)生成1molNF3(g)時，會__