第六章 第一节 化学反应与能量变化（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中化学必修第二册【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（人教版）浙江专用

第一节　化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 课程解读 课标要点 学科素养 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 从微观粒子组成的化学键角度，认识宏观化学反应过程的能量变化的本质 知道物质总能量是化学反应中能量变化的决定因素 反应放热或吸热取决于反应物和生成物总能量的相对大小(或差值) 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化 结合生活、生产实际，了解能源以及如何节约资源、保护环境 (见学生用书P36) 知识点一　化学能与热能的相互转化 1．实验探究 实验 操作 实验 现象 有__气泡__产生；用温度计测量，温度__升高__ 闻到__刺激性__气味；烧杯壁__冰凉__；木片和烧杯间的水__凝结成冰__，混合物呈__糊状__ 实验 结论 该反应产生__气体__，__放出__热量 该反应产生NH3和H2O，__吸收__热量 化学 方程式 __Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑__ __Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O__ 结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的__放出__热量，有的__吸收__热量。 2．吸热反应与放热反应 (1)吸热反应：吸收热量的化学反应，是__热__能转化为__化学__能。 (2)放热反应：释放热量的化学反应，是__化学__能转化为__热__能。 知识点二　化学键与化学反应中能量变化的关系 1．化学反应中能量变化的本质原因 化学键的__断裂__与__形成__是化学反应中能量变化的主要原因。 2．决定化学反应中能量变化的因素 反应物总能量大于生成物总能量，反应__放热__； 反应物总能量小于生成物总能量，反应__吸热__。 3．人类利用能源的三个阶段 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)断裂旧化学键释放出能量而形成新化学键则吸收能量。(　×　) (2)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收能量。(　×　) (3)化学反应过程中的能量转化方式一定是化学能和热能之间的相互转化。(　×　) (4)化学反应过程中吸收或放出的能量多少取决于反应物和生成物的总能量。(　√　) 2．下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是(　B　) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2 B．C＋H2O(g)CO＋H2 C．Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ D．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O 3．(1)硝酸铵溶于水温度降低，该变化是吸热反应吗？ (2)放热反应一定容易发生，吸热反应一定难以发生吗？ (3)为什么所有化学反应前后都有能量的变化？ 答：(1)不是。硝酸铵溶于水温度降低是物理现象，不是化学变化，吸热反应必须是化学变化。 (2)不一定。放热反应不一定容易发生，有些放热反应需要加热才能进行，如铜与氧气、硫与铁的反应；吸热反应不一定难发生，有些吸热反应常温下能进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。 (3)因为化学反应一定有旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成释放的能量不相等。 (见学生用书P37) 角度1：从化学键的角度理解化学反应过程中的能量变化 【讨论】 1．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示。从成键、断键的角度解释该反应是放热反应还是吸热反应？ 答：断裂旧化学键吸收(436＋243) kJ·mol－1＝679 kJ·mol－1的能量，形成新化学键释放(431＋431) kJ·mol－1＝862 kJ·mol－1的能量，679 kJ·mol－1<862 kJ·mol－1，该反应为放热反应。 2．化学反应中，反应物和生成物总能量是否相同？从该角度解释H2＋Cl2===2HCl为什么是放热反应。 答：一定不相同。H2＋Cl2===2HCl放热的原因是1 mol H2和1 mol Cl2的总能量大于2 mol HCl的总能量。 3．利用化学键数据如何计算化学反应中的能量变化？ 答：Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量，则公式为 ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。 【总结】 化学反应过程中的能量变化来源于化学反应过程中旧化学键断裂与新化学键形成时的能量变化。 已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol H—N键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N2＋3H2===2NH3，1 mol N2完全反应放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol N≡N键需吸收的能量是(　B　) A．431 kJ　　　　　B．945.6 kJ C．64