第2单元 第2课时 化学反应中能量变化的原因（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（苏教版）

新知探究(一)——化学反应中能量变化的原因 01 02 目 录 新知探究(二)——燃料燃烧释放的能量及氢燃料的应用前景 1 第2课时　化学反应中能量变化的原因 燃料燃烧释放的能量及氢燃料的应用前景 新知探究(一)——化学反应中能量变化的原因 导学设计　 根据H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)中能量变化的数据，探索化学反应前后的能量变化。 化学键 反应中能量变化 1 mol化学键 反应中能量变化 断裂H—H键 吸收436 kJ 共吸收______ kJ 断裂Cl—Cl键 吸收243 kJ 形成H—Cl键 放出431 kJ 共放出______ kJ 结论 1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)，放出183 kJ的能量 679 862 1．从化学键的断裂与形成分析，放热反应与吸热反应的原因是什么？ 提示：反应物断键吸收的总能量低于生成物成键放出的总能量时表现为放热反应，反之为吸热反应。 2．从物质具有能量的高低，如何理解放热反应与吸热反应？ 提示：反应物的总能量高于生成物的总能量时表现为放热反应，反之为吸热反应。 [系统融通知能] 1．化学键与能量变化的关系 2．放热反应与吸热反应的比较 项目 放热反应 吸热反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小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大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 3．能量图像分析 当a<b或Q1>Q2反应表现为放热反应，反之表现为吸热反应。 [题点多维训练] 1．下图中所示反应属于(　 ) A．放热反应 B．吸热反应 C．燃烧反应 D．中和反应 答案：B　 解析：由图像可知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，属于吸热反应，而物质的燃烧反应、酸碱中和反应均属于放热反应。 2．(2023·正定中学月考)如图能正确表示 X＋3Y===2Z(放热反应)能量变化的是(　 ) 答案：B　 解析：X＋3Y===2Z是放热反应，则反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，结合反应过程中体系能量的变化，只有B项符合要求。 3．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，下列说法正确的是(　 ) A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 B．该反应是吸热反应，一定要加热，反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量 答案：D　 解析：由该反应为吸热反应可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定低于M和N的总能量。吸热反应不一定需要加热反应才能进行，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应，常温下就可以发生。破坏化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量的反应为放热反应。 4．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其可逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1、Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol－1、H—Cl键的键能为x，若1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出183 kJ的热量，则x为(　 ) A．496 kJ·mol－1 B．431 kJ·mol－1 C．862 kJ·mol－1 D．248 kJ·mol－1 答案：B　 解析：化学反应放出的能量等于反应物的总键能－生成物的总键能，436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2x＝－183 kJ·mol－1，解得：x＝431 kJ·mol－1。 解析：如果反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，整个反应就放出能量，反之就吸收能量。 (1)由图像可知1 mol N和3 mol H具有的总能量比1 mol NH3(g)的能量高 b kJ，所以1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是释放能量的过程。 答案：(1)释放　(2)释放　(b－a) 新知探究(二)——燃料燃烧释放的能量及氢燃料的应用前景 (一)燃料燃烧释放的能量 1．燃料的热值 在一定条件下___________的可燃物完全燃烧所放出的____，单位是_________。 2．燃料使用的现状与问题 (1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。 单位质量 热 kJ·g－1 (2)化石燃料亟待解决的问题： (3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①节约现有的能源，尤其是减少作为燃料的____和______的开采； ②提高燃料的使用效率，减少对环境的污染，利用化学方法将_