第六章 化学反应与能量（知识梳理）-2023-2024学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 化学反应与能量变化 第1节 【知识梳理】 一、化学反应与热能 1、化学能与热能转化的实验探究 （1）镁与盐酸反应 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 镁与盐酸反应的离子方程式为： Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑， 该反应放出热量 （2）Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应 实验操作 实验现象 实验结论 a. 有刺激性气味气体产生 b．用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c．用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯的底部 d．烧杯内反应物成糊状 化学方程式为： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，该反应吸收热量 2、化学反应中能量变化的原因 （1）宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 （2）微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。 微观解释 反应物、生成物中化学键的变化关系 能量变化 断裂旧化学键吸收的总能量 ＜形成新化学键释放的总能量 放出能量 断裂旧化学键吸收的总能量 ＞形成新化学键释放的总能量 吸收能量 3、常见的放热反应和吸热反应（五放四吸） （1） 放热反应： ①燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③金属和水或酸的反应 ④大多数化合反应 ⑤铝热反应 （2） 吸热反应： ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应 ③CO2或水蒸气与碳的反应 ④H2或CO还原CuO的反应 二、能源 1. 能源的分类 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 2. 能源的利用 (1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。 (2)化石燃料需亟待解决的问题： (3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施； ②防止燃料燃烧造成的环境污染； ③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料； ④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。 【典型例题】 1．过渡态理论认为：不管是放热反应还是吸热反应，反应物经过渡态变为生成物，都必须要经过一个高能量的过渡态，好比从一个谷地到另一个谷地必须爬山一样。如图为反应进程中过渡态理论能量变化示意图。下列说法错误的是 A．该示意图表示的是一个放热反应 B．该反应的能量变化为E1 C．反应物总能量高于生成物总能量 D．反应物、过渡态、生成物，三者中总能量最高者为过渡态 2. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 3. 白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是 A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ 4. 下列过程属于放热反应的是 A．烧碱溶于水 B．锌与稀硫酸的反应 C．Ba(OH)2•8H2O晶体与氯化铵固体的反应 D．高炉炼铁中CO还原Fe2O3的反应 5. 风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是 A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应 C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能 三、火力发电——化学能间接转化为电能 （1）我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电。 （2）火力发电的原理 首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 （3）能量转换过程 化学能热能机械能电能 四、原电池——化学能直接转化为电能 （1）实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 (1) Zn片：锌片溶解，表面产生无色气泡 Cu片：无变化 反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气 (2) Zn片是否溶解：溶解 Cu片上是否有气泡：有