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（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年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 课标要求 重点难点 1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。 2.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 3.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 重点 1.化学反应中能量变化的本质。 2.化学能转化为电能的装置特点及原理。 难点 化学能转化为电能的装置特点及原理。 第一课时　化学反应中能量变化的本质及转化形式 新知探究(一)——化学反应中化学能与热能的相互转化 1．生产、生活中化学反应的能量变化 (1)木炭在空气中燃烧，释放能量，能量的转化形式为化学能转化为热能和光能。 (2)利用太阳能光解水制氢气时，吸收能量，能量的转化形式是光能转化为化学能。 (3)利用铝热反应焊接钢轨时，释放能量，化学能转化为热能和光能。 2．探究化学反应中能量的转化形式 (1)活动探究 实验操作 实验现象 有关化学方程式及结论 镁粉溶解，有大量气泡产生，反应混合液的温度升高 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，反应释放能量 铁粉逐渐溶解，但产生气泡的速率不如Mg与稀盐酸反应的快，溶液温度升高，但温度不如Mg与稀盐酸反应的高 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，等量的金属与稀盐酸反应，金属越活泼，释放的能量越多 有气泡产生，溶液温度降低 反应吸收能量 (2)结论 每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的反应吸收能量，有的反应释放能量。 吸热反应：最终表现为吸收热量的化学反应。 放热反应：最终表现为释放热量的化学反应。 3．常见的吸热反应与放热反应 常见的吸热反应 ①大部分分解反应；②大部分铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应；③部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C＋CO22CO；④碳与水蒸气的反应：C＋H2O(g)CO＋H2 常见的放热反应 ①金属与水或酸的反应；②金属氧化物与水或酸的反应；③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化；④酸与碱的中和反应；⑤大部分化合反应；⑥铝热反应 应用化学　 某学生用如图所示装置对物质变化过程中的能量变化进行探究。探究发现向试管中加入NH4NO3(s)时，甲管液面高于乙管，向试管中加入CaO(s)时，甲管液面低于乙管。 1．甲、乙两管产生高度差的原因是什么？ 提示：锥形瓶内的空气体积随温度变化，气体压强发生变化。 2．向水中加入NH4NO3后，为什么甲管液面高于乙管？ 提示：NH4NO3溶于水吸收热量，使锥形瓶内空气体积缩小。 3．向水中加入CaO后，为什么甲管液面低于乙管？ 提示：CaO与水的反应是放热反应，使锥形瓶内空气体积膨胀。 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度下降，该变化为吸热反应。(×) (2)所有的燃烧均放出热量。(√) (3)化学反应既有物质变化，又有能量变化。(√) (4)镁条在空气中的燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能。(×) 2．下列说法正确的是(　 ) A．每个化学反应都伴随着能量变化，有的反应释放能量，有的反应吸收能量 B．需要加热的反应一定是吸收热量的反应 C．电解水生成氢气和氧气的反应是吸热反应，又是分解反应，所以分解反应一定是吸收热量的反应 D．放出热量的反应常温下一定能发生 解析：选A　反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量的相对大小，与反应时是否加热或反应类型等无必然联系，B、C项不正确；一个化学反应是否能发生与许多因素有关，放出热量的反应在常温下不一定能发生，如燃烧反应等，D项不正确。 3．下列各组变化中，前者是放热反应，后者是吸热反应的是(　 ) A．生石灰溶于水；锌粒和稀硫酸反应 B．干冰升华；金属或金属氧化物熔化 C．氨水与醋酸反应；碳和水蒸气反应生成CO和H2 D．工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧 解析：选C　生石灰溶于水发生的反应为放热反应，锌粒和稀硫酸的反应也为放热反应，故A错误。干冰升华属于物理变化，金属或金属氧化物的熔化也属于物理变化，故B错误。氨水与醋酸的反应为放热反应，碳和水蒸气反应生成CO和H2为吸热反应，故C正确。工业煅烧石灰石发生的反应为吸热反应，化石燃料的燃烧为放热反应，故D错误。 4．根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类： ①钠投入水中　②煅烧石灰石制生石灰　③食物腐烂　④炸药爆炸　⑤氢气在氯气中燃烧　⑥生石灰与水作用制熟石灰　⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)　⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应　⑨氦气球受热爆炸 (1)