第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

第一节　化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 课程标准 核心素养目标 　　1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。 2．了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。 3．体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。 　　1.宏观辨识与微观探析：从宏观角度认识化学能与热能的相互转化，从微观角度认识化学反应中能量变化的原因，从宏观和微观相结合的视角分析和解决问题。 2．科学探究与创新意识：通过实验探究化学能与热能的转化，认识物质具有能量，认识吸热反应和放热反应，知道通过化学反应可实现化学能与热能的相互转化。 [对应学生用书P43] 一、化学能与热能的相互转化 1．实验探究 (1)镁与盐酸的反应(实验6－1) (2)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应(实验6－2) 2．吸热反应和放热反应 二、化学反应中能量变化的原因 1．从化学键角度认识化学反应中能量变化(微观角度) (1)化学反应的本质 ①物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量，故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化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，通常主要表现为热量的释放或吸收。 (2)化学反应中能量变化的定量分析[在25 ℃和101 kPa条件下，以反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)为例] 断裂化学键吸收的能量 形成化学键放出的能量 1 mol H2(g) 1 mol Cl2(g) 1 mol HCl(g) 436 kJ 243 kJ 431 kJ 1 mol该反应吸收的总能量436 kJ＋243 kJ＝679 kJ 1 mol该反应放出的总能量2×431 kJ＝862 kJ 【结论】断键吸收的总能量小于成键放出的总能量，故该反应是放热反应 2.从物质具有能量角度认识化学反应中能量变化(宏观角度) (1)物质具有的能量及变化 ①各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。 ②放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 (2)化学反应与能量变化的关系 一个化学反应是释放热量还是吸收热量，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。 ①若反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时会向环境释放能量； ②若反应物的总能量低于生成物的总能量，发生反应时需要从环境吸收能量。 三、人类对能源的利用 1．人类对能源利用的三个阶段 2．新能源 (1)特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 (2)人们比较关注的新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 ◆名师点拨 化学反应中物质和能量变化 (1)化学反应中物质变化总会伴随能量变化，且能量变化以物质变化为基础。 (2)能量变化的主要形式是热量变化，包括吸收能量和释放能量。 ◆辨析比较 吸热反应和放热反应 (1)吸热反应和放热反应都是化学变化，既有物质变化又有能量变化。 (2)有些物质变化过程虽有能量变化，但不是放热反应或吸热反应，如NaOH固体溶于水、碘升华等。 (3)某个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关。 ◆名师点拨 化学反应的本质及特点 (1)化学反应中能量变化取决于反应物中化学键断裂所吸收能量与生成物中化学键形成所释放能量的相对大小。 (2)物质变化和能量变化是同时发生的，不存在先后顺序。 ◆要点图解 反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 的能量变化图示 (1)相同条件下，形成1 mol某化学键(如H—Cl)放出的能量与断裂1 mol该化学键吸收的能量相等。 (2)参加反应时，断裂某化学键吸收的能量越多，则形成该化学键释放的能量就越多。 ◆名师点拨 物质的稳定性与能量的关系 (1)一般情况，物质具有的能量越低，其稳定性越强。 (2)根据吸热(或放热)反应可比较反应物具有总能量和生成物具有总能量的相对大小，但不能比较某种反应物和某种生成物能量的相对大小。 ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)化学变化中同时存在物质变化和能量变化过程(　　√　　) (2)化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应(　　×　　) (3)化学反应中，断裂化学键释放能量，形成化学键吸收能量(　　×　　) (4)对于吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，因此反应物更稳定(　　×　　) [对应学生用书P45] 探究一__探究吸热反应和放热反应 某校研究性小组的同学设计下图所示实验装置，探究化学反应中的能量变化。集气瓶中密封一定量空气，U形管中装有红墨水，试管中盛有物质X，胶头滴管中盛有液体Y，向试管中逐滴加入液体Y，观察现象并讨论。 [问