第六章 第1节 第1课时 化学反应与热能（Word教参）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

体系构建 第一节　化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 课程标准 课标解读 1．认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。 2．了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关 1．通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并能从反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解反应热的概念。 2．认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因。 3．了解提高燃料燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少燃料对环境的污染，认识开发高能清洁燃料的重要性。 4．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化 [对应学生用书P36] 知识点一 放热反应和吸热反应 【实验6－1】 【实验6－2】 1．放热反应 (1)概念：释放热量的化学反应。 (2)典型放热反应 ①镁条、铝片与盐酸的反应； ②木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧； ③氢气与氯气的化合。 2．吸热反应 (1)概念：吸收热量的化学反应。 (2)典型吸热反应 ①氢氧化钡与氯化铵的反应； ②盐酸与碳酸氢钠的反应； ③灼热的炭与二氧化碳的反应。 3．化学键与能量变化 (1)化学反应的本质：旧化学键断裂，新化学键形成。 ①反应物的化学键断裂，需要吸收能量； ②生成物的化学键形成，需要释放能量。 (2)从化学键角度认识放热反应和吸热反应 ①放热反应：成键释放的能量大于断键吸收的能量； ②吸热反应：成键释放的能量小于断键吸收的能量。 4．从能量转化角度认识放热反应和吸热反应 (1)能量转化 ①放热反应：反应物所具有的化学能转化为热能释放出来； ②吸热反应：热能转化为化学能被生成物所“储存”。 (2)反应物和生成物的能量和与吸放热的关系 ①放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量； ②吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量。 [注意]　化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，化学反应中的物质变化总是伴随着能量变化。 吸热反应和放热反应的前提 化学放(吸)热化学反应放(吸)热反应 物理放(吸)热物理变化放(吸)热过程 1．氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，从放热反应的定义判断，该过程是放热反应吗？为什么？ 答案：不是。氢氧化钠固体溶于水过程中主要发生了物理变化，而放热反应必须是化学变化。 2．在加热或高温条件下进行的化学反应是否一定是吸热反应？在常温下进行的反应是否一定是放热反应？ 答案：都不一定。由于化学反应是在一定条件下进行的，要使反应发生，有的必须要借助外力(如加热、点燃、高温等)使其达到反应所需要的条件。这些条件都是给反应提供能量的，但不能说该反应是吸热反应。如铝热反应的条件是高温，但是铝热反应要放出大量的热。也就是说化学反应中的能量变化与反应条件没有直接的关系。 知识点二 能源的开发利用 1．常规能源 (1)代表：煤、石油、天然气。 (2)两大亟待解决问题 ①短期内不可再生，储量有限，消费量与储量矛盾凸显； ②燃烧排放大量的粉尘、SO2、NOx、CO等大气污染物。 2．新能源 (1)代表：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。 (2)特点：资源丰富，可以再生、对环境无污染。 3．节能措施 (1)燃料燃烧阶段(提高燃料的燃烧效率) ①改进锅炉的炉型和燃料空气比； ②清理积灰。 (2)能量利用阶段(提高能源利用率) ①使用节能灯，改进电动机的材料和结构； ②发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等。 3．有人提出，为了保证燃料完全燃烧，通入的空气越多越好，这种说法合理吗？请你说明理由。 答案：不合理。过量的空气可以带走一部分热量，会降低热量的利用率。 4．氢能是一种具有良好发展前景的新能源，从反应放热的多少，原料的来源，产物对环境的影响等角度，说明氢能有哪些优点？ 答案：由于氢气的摩尔质量最小，所以单位质量的氢气放热多。制备氢气的原料是饱和食盐水，来源广泛；氢气的燃烧产物是水，对环境无污染，是一种清洁的绿色能源。 [对应学生用书P37] 探究一　常见的吸热反应和放热反应 ►情境探究 人类很早就学会了利用能量，古代人类钻木取火，取得火种后可以用来烤熟食物、烧制陶器等，并因此促进了文明的发展。化学能的利用与生产生活密切相关，如铁路工人经常利用铝和氧化铁的铝热反应焊接钢轨等。 [素材解读] ① 铝单质是一种活泼金属，具有强还原性 ② 高温下铝与不活泼金属氧化物发生置换反应 ③ 活泼金属发生氧化反应时，一般要放出热量 [问题设计] (1)铝热反应中的能量如何变化？ (2)若从化学键角度分析，产生该能量变化的原因是什么？ 答案：(1)铝热反应放出大量的热，同时产生耀眼的白光，所以该反应是将化学能变成热能和光能的过程。 (2)该反应为放热反应，反应物中的化学键断裂吸收的能量小于生成物中化学键形成所释放的能量。 ►核心归纳 吸热反应与放热反应