第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能 （Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 双选版）

第一节 化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 (一)放热反应和吸热反应 实验操作 [微点拨] 若某反应为吸热反应，则该反应的逆向反应为放热反应，如H2O分解生成H2和O2为吸热反应，H2与O2化合生成H2O为放热反应。 [微提醒] 化学反应中常见能量转化形式 ①化学能热能 ②化学能光能 ③化学能电能 [微思考] 冬季生活中常常采用下列方法获得热量，哪些属于放热反应？ ①烧炭取暖；②用电暖器取暖；③天然气壁挂炉取暖；④空调取暖；⑤地下水循环取暖。 提示：①③。发生化学反应时释放热量才是放热反应。 实验现象 ①看到有气泡产生 ②用手触摸反应后的试管，手感到热 ③温度计指示反应温度升高 ①闻到刺激性气味气体 ②用手摸烧杯底部有冰凉感觉 ③用手拿起烧杯，木片黏结到烧杯的底部 ④烧杯内反应物成糊状 方程式 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 实验结论 该反应放出热量 该反应吸收热量 化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的释放热量，有的吸收热量 相关概念 放热反应 化学上把释放热量的化学反应称为放热反应 吸热反应 吸收热量的化学反应称为吸热反应 常见的吸热反应和放热反应 常见的放热反应 镁条、铝片与盐酸的反应，木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧，氢气与氯气的化合等 常见的吸热反应 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等 (二)化学反应中能量变化的原因 1．化学反应中能量变化的原因——微观角度 反应过程 [微思考] 对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，1 mol H2(g)和1 mol Cl2断键吸收能量与2 mol HCl断键吸收的能量，哪个大？ 提示：后者大。 能量变化的原因 故反应过程中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.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 放热反应 吸热反应 [微提醒] 注意能量变化的整体效应 无论从微观角度还是宏观角度，化学反应中的能量变化比较的是总能量的大小，即断键吸收的总能量与成键放出的总能量相比较、反应物与生成物的总能量相比较，而不是单一化学键或单一物质的能量大小比较，如2H2＋O2===2H2O比较的是2 mol H—H键、1 mol O===O键的总和与4 mol H—O键的总和，而不是均为1 mol。 图示 能量相对大小 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 结论 化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小 (三)人类对能源的利用 常规能源 化石燃料(人类利用最多的常规能源)：主要包括煤、石油和天然气 [微思考] 氢气作为一种新型能源，未来发展潜力很大，请分析H2作为新型能源有哪些优点？ 提示：①生产H2的原料来源广(如水)；②H2的热值高，即单位质量的H2完全燃烧放出的热量多；③H2的燃烧产物是水，无污染。 化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ①短期内不可再生，储量有限 ②燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源 新能源 理想新能源 太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等 特点 资源丰富、可以再生、对环境无污染 [新知探究(一)] 放热反应和吸热反应的理解和判断 [理解与辨析能力]) [发展认知] 1．常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 实例 ①绝大多数化合反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2 ②所有的燃烧反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O ③酸碱中和反应，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O ④活泼金属与酸或水的反应，如2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ⑤部分特殊反应，如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等 ①绝大多数分解反应，如CaCO3CaO＋CO2↑ ②铵盐与碱的反应，如2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应，如C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ④盐酸与NaHCO3的反应 2.放热反应与吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量 与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量多于反应物分子断键时吸收的总