(教用word)第2章 第2节　第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册(鲁科版2019)

第2节　化学反应与能量转化 第1课时　化学反应中能量变化的本质及转化形式 学习任务目标 1．通过化学键的断裂和形成认识化学反应中能量变化的主要原因，认识化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系，形成“结构决定性质”的观念。 2．设计实验探究化学反应的能量变化，通过实验现象分析、归纳、总结，得出实验结论。 3．认识化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。 1．物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。 2．使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。 3．化石燃料燃烧可能对环境造成不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。 4．化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。 一、化学反应中能量变化的实验探究 1．按照下列各实验的操作步骤，完成各实验并将观察到的实验现象及实验结论填入表中。 实验操作 实验现象 实验结论 产生大量气泡，温度计指示温度升高 Zn与盐酸反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，该反应放出热量 混合溶液的温度比反应前盐酸和NaOH溶液的温度都高 酸碱中和反应 放出热量，反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O ①有刺激性气味气体产生； ②用手拿起烧杯，玻璃片粘结到烧杯的底部； ③烧杯内反应物变成糊状 反应的化学方程式为Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O，该反应吸收热量 ①有气泡生成； ②温度降低 该反应为吸热反应 2．由上述实验可知，每个化学反应都伴随着能量变化，有的释放能量，有的吸收能量。化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为热量的变化。 3．化学上，把最终表现为吸收热量的反应叫作吸热反应，把最终表现为释放热量的反应叫作放热反应。 二、化学反应中能量变化的原因 1．微观角度 化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。断裂旧键时，需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的作用力；形成新键时，又要释放一定的能量，并且吸收和释放的能量不相等，所以化学反应一定伴随能量变化。 2．宏观角度 化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。 3．化学键与化学反应过程中的能量变化图像 (1)放热反应图像 ①断裂旧化学键吸收的能量是E1kJ，新化学键形成放出的热量是E2kJ，反应放出的热量为 E2 －E1 kJ。 ②放热反应的根本原因：新键形成放出的热量大于旧键断裂吸收的热量。 (2)吸热反应图像 ①断裂旧化学键吸收的能量是E1kJ，形成新化学键放出的热量是E2kJ，反应吸收的热量为 E1 －E2 kJ。 ②吸热反应的根本原因：新键形成放出的热量小于旧键断裂吸收的热量。 4．物质所包含能量与化学反应过程中的能量变化图像 (1)放热反应图像：反应物的总能量大于生成物的总能量，“储存”在物质内部的能量释放出来。 (2)吸热反应图像：反应物的总能量小于生成物的总能量，外界能量被“储存”起来。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。 (　　) ×　提示：断裂化学键吸收能量而生成新键则释放出能量。 (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。 (　　) ×　提示：反应物的总能量大于生成物的总能量，化学反应释放能量。 (3)化学反应过程不一定都有能量变化。 (　　) ×　提示：化学反应过程一定有能量变化。 (4)O2变成O的过程放出能量。 (　　) ×　提示：化学键断裂要吸收能量。 (5)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。 (　　) ×　提示：化学能也可以转化为电能，如原电池。 (6)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．下列反应过程中的能量变化与如图一致的是(　　) A．2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B．C＋CO22CO C．CaCO3CaO＋CO2↑ D．C＋H2O(g)CO＋H2 A　解析：A项，铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，正确；B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，错误。 3．下列对化学反应的认识错误的是(　　) A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 C　解析：化学反应不一定引起物质状