第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第六章　化学反应与能量 第一节　化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 学习目标 核心素养 1.理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。 2.了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观（反应物、生成物总能量）和微观（化学键的断裂和形成）相结合的视角分析化学反应中的能量变化。 2.变化观念：知道化学反应遵循一定的规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的变化。 第1课时　化学反应与热能 [对应学生用书第33页] 第1课时　化学反应与热能 一、化学反应与能量 1.实验探究 实验操作 实验现象 结论 化学方程式 ①看到有气泡产生 ②用温度计测得反应后温度 　升高　⁠ 该反应 　放出　⁠热量  　Mg＋2HClMgCl2＋H2↑　⁠ 升高　 放出　 Mg＋2HClMgCl2＋ H2↑　 第1课时　化学反应与热能 闻到刺激性气味，烧杯壁 　发凉　⁠，玻璃片和烧杯 　粘在一起　⁠，混合物呈糊状 该反应 　吸收　⁠热量  　Ba（OH）2·8H2O＋2NH4ClBaCl2＋2NH3↑＋10H2O　⁠ 发凉　 粘在一起　 吸收　 Ba（OH）2·8H2O＋ 2NH4ClBaCl2＋ 2NH3↑＋10H2O　 第1课时　化学反应与热能 2.吸热反应与放热反应 类型 放热反应 吸热反应 概念  　释放　⁠热量的化学反应  　吸收　⁠热量的化学反应 意义 实现了 　化学　⁠能转化为 　热　⁠能 实现了 　热　⁠能转化为 　化学　⁠能 实例 （1）镁条、铝片与盐酸的反应 （2）木炭、氢气、甲烷在氧气中的燃烧反应 （3）氢气与氯气的化合反应 （1）氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 （2）盐酸与碳酸氢钠的反应 （3）灼热的炭与二氧化碳的反应 释放　 吸收　 化学　 热　 热　 化学　 第1课时　化学反应与热能 1.判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应。 （　×　） （2）氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应。 （　×　） （3）化学反应既有物质变化，又有能量变化。 （　√　） × × √ 第1课时　化学反应与热能 （4）镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能。 （　×　） （5）吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行。 （　×　） （6）火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式。 （　√　） × × √ 第1课时　化学反应与热能 二、化学反应中能量变化的原因及能源的利用 1.化学反应中能量变化的原因——微观角度 （1）化学反应的实质 原子之间重新组合，是反应物中旧化学键 　断裂　⁠和生成物中新化学键 　形成　⁠的过程。 断裂　 形成　 第1课时　化学反应与热能 （2）化学反应中能量变化的原因 ①变化原因： 第1课时　化学反应与热能 ②实例： H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）反应的能量变化如图： 第1课时　化学反应与热能 化学键 反应中能量变化 吸收或放出的总能量 1 mol H—H 共吸收 　679　⁠ kJ 1 mol Cl—Cl 2 mol H—Cl 共放出 　862　⁠ kJ 结论 H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）反应过程放出的热量＝ 862 kJ－679 kJ＝ 　183 kJ　⁠ 679　 862　 183 kJ　 第1课时　化学反应与热能 ③结论： 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的 　断裂与形成　⁠。 断裂与形成　 第1课时　化学反应与热能 2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 （1）宏观角度 结论：化学反应中的能量变化取决于 　反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小　⁠。 反应物的总能量与生成物的总能量的相对 大小　 第1课时　化学反应与热能 （2）图示 第1课时　化学反应与热能 3.能源的利用 第1课时　化学反应与热能 2.（济南高一检测）下列变化过程符合如图所示能量变化的是（　　） A.煅烧石灰石 B.水蒸气冷凝 C.烧碱固体溶于水 D.双氧水中加入少量二氧化锰 答案　A 第1课时　化学反应与热能 [对应学生用书第35页] 要点一　放热反应与吸热反应 1.硝酸铵溶于水温度降低，该变化是吸热反应吗？ 提示：硝酸铵溶于水温度降低是物理变化，不是化学变化，吸热反应必须是化学变化。 第1课时　化学反应与热能 2.加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应？常温下进行的反应是否一定是放热反应？ 提示：都不一定；化学反应是吸热还是放热，与反应条件无关，常温下进行的反应有的是吸热反应（如氢氧化钡与NH4Cl的反应）；有的是放热反应（如NaOH与盐酸的反应）。 加热条件下进行的反应有的是吸热反应（如灼热碳与CO2的反应）；有的是放热反应（如碳与氧气加热条件下的反应）。 第1课时　化学反应与热能 1.规避吸热反应和放热反应判断的2个易错点 （1）三个“不一定” ①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应； ②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应； ③吸热反应也不一定需要加热，如Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 （2）吸热反应和放热反应都是化学变化。如NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 第1课时　化学反应与热能 2.吸热反应和放热反应的判断方法 （1）根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 （2）根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算 若断裂反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 第1课时　化学反应与热能 （3）根据反应物和生成物的相对稳定性判断 由不稳定的物质（能量高）生成稳定的物质（能量低）的反应为放热反应，反之为吸热反应。 （4）根据反应条件判断 凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。 （5）经验判断法 根据常见的放热反应、吸热反应类型判断。 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 要点二　利用化学键计算化学反应中的能量变化 已知断开1 mol H—H键吸收能量436 kJ，断开1 mol OO键吸收能量498 kJ，断开 1 mol H—O键吸收能量463 kJ，1 mol H2完全燃烧生成气态水放出的能量是多少？ 提示：（4×463 kJ）/2－（2×436 kJ＋498 kJ）/2＝241 kJ。 第1课时　化学反应与热能 1.化学键与能量变化的关系 第1课时　化学反应与热能 2.计算公式 用Q（吸）表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q（放）表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 ΔQ＝Q（吸）－Q（放） 第1课时　化学反应与热能 [例2]　（内蒙古高一期中）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，已知1 mol CO（g）与2 mol H2（g）反应生成1 mol CH3OH（g）放出116 kJ热量。某些化学键的键能数据如下表： 化学键 C—H H—H C—O H—O 键能/（kJ·mol－1） 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是（　　） A.431 kJ·mol－1 B.946 kJ·mol－1 C.1 072 kJ·mol－1 D.1 130 kJ·mol－1 第1课时　化学反应与热能 [解析]　CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）的ΔQ＝反应物总键能之和－生成物总键能之和，设CO中碳氧键的键能为x，结合图表提供的化学键的键能，则x＋2×436 kJ·mol－1－（3×413 kJ·mol－1＋358 kJ·mol－1＋463 kJ·mol－1）＝－116 kJ·mol－1，解得x＝1 072 kJ·mol－1，故选C。 [答案]　C 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 2.（郑州高一检测）根据下面的信息，判断下列叙述正确的是（　　） H2O（g） A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C.1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量241 kJ D.2 mol H2（g）跟1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（g）吸收能量482 kJ 第1课时　化学反应与热能 解析　由题中信息可知，1 mol H2（g）的共价键断裂吸收能量436 kJ， mol O2（g）的共价键断裂吸收能量249 kJ，两项共吸收能量685 kJ；形成2 mol H—O键时共释放能量926 kJ。在1 mol H2（g）和 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）的过程中，释放的能量比吸收的能量多241 kJ，C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是241 kJ。 答案　A 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 第1课时　化学反应与热能 4.（长沙高一检测）断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求： （1）1 mol N2完全反应生成NH3需 　　　　⁠（填“吸收”或“放出”）能量 　　　　⁠ kJ。  （2）1 mol H2完全反应生成NH3需 　　　　⁠（填“吸收”或“放出”）能量 　　　　⁠ kJ。（不考虑可逆反应）  第1课时　化学反应与热能 解析　本题可以从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断，若E（断键）＞E（成键），则为吸热反应；若E（断键）＜E（成键），则为放热反应。（1）N2＋3H22NH3，生成2 mol NH3形成6 mol N—H键时要放出6 mol×391 kJ·mol－1＝2 346 kJ的能量，断开1 mol N≡N键和3 mol H—H键时吸收的总能量为946 kJ＋3 mol×436 kJ·mol－1＝2 254 kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为2 346 kJ－2 254 kJ＝92 kJ。 第1课时　化学反应与热能 （2）方法一：N2＋H2NH3，生成 mol NH3即形成2 mol N—H键时，需放出2 mol×391 kJ·mol－1＝782 kJ的能量，断开 mol N≡N键和1 mol H—H键时吸收的总能量为 mol×946 kJ·mol－1＋436 kJ≈751.33 kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为782 kJ－751.33 kJ＝30.67 kJ。方法二：由（1）知3 mol H2生成NH3需放出能量92 kJ，则1 mol H2生成NH3需放出能量为92 kJ×≈30.67 kJ。 答案　（1）放出　92　（2）放出　30.67 第1课时　化学反应与热能 [例1]　(山西太原高一月考)对于化学反应中的能量变化，下列表述中正确的是(　　) A．需要加热的化学反应都是吸热反应 B．中和反应都是放热反应 C．浓硫酸溶于水为放热反应 D．旧键断裂放出的能量大于新键形成吸收的能量时，反应为放热反应 [解析]　碳的燃烧需要加热，但属于放热反应，A错误；中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，都是放热反应，B正确；浓硫酸溶于水会放热，并未发生化学反应，故不是放热反应，C错误；化学反应过程中“断键吸热，成键放热”，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量时，反应为吸热反应，反之则为放热反应，D错误。 [答案]　B 1．(北京育才学校高一期中)下列反应的能量变化能用如图表示的是(　　) A．镁条与稀硫酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．氢氧化钠溶液和稀盐酸反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 解析　图中反应物总能量小于生成物总能量，该反应是吸热反应。金属与酸的反应是放热反应，即镁条与稀硫酸的反应是放热反应，故A不符合题意；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故B符合题意；酸碱中和反应是放热反应，即氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应是放热反应，故C不符合题意；燃烧反应是放热反应，即甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D不符合题意。 答案　B 2．(山东省实验中学高一月考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。在反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)中每生成1 mol SF6(g)释放出1 220 kJ能量，1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F键需吸收的能量为160 kJ，则断裂1 mol S—F键需吸收的能量为(　　) A．500 kJ　　　　 B．450 kJ C．430 kJ D．330 kJ 解析　由题述反应可知，每生成1 mol SF6(g)释放出1 220 kJ的能量，说明生成1 mol SF6(g)的反应中生成物形成化学键释放的能量比反应物断裂化学键吸收的能量多1 220 kJ，设断裂1 mol S—F键需吸收的能量为x kJ，则有6x kJ－1 220 kJ＝ 280 kJ＋3×160 kJ，解得x＝330。故选D。 答案　D [对应学生用书第37页] 1．(北京市第三中学高一期中)下列关于化学反应与能量的说法不正确的是(　　) A．化学反应必然伴随能量变化 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 C．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 解析　化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧化学键断裂时需要吸收能量，新化学键形成时会放出能量，则化学反应必然伴随能量变化，且该变化主要是由化学键的变化引起的，故A、D正确；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故B错误；反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，故C正确。 答案　B 3．(江苏徐州高一统考期中)甲醇重整反应的原理为CH3OH＋H2O eq \o(=====,\s\up15(催化剂),\s\do15(△)) CO2＋3H2，其能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应是一个吸收热量的过程 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．由氢原子形成H—H时放出能量 D．H—C断裂时放出能量 解析　由图像可知，反应物总能量高于生成物总能量，题中反应过程是一个放出热量的过程，故A、B错误；形成H—H放出能量，故C正确；断开H—C吸收能量，故D错误。 答案　C $$