6.2.1　放热反应与吸热反应 学案 -2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

第二单元　化学反应中的热 第一课时　放热反应与吸热反应 学习目标　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.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化。 一、放热反应与吸热反应 1.化学反应中的变化 化学反应中的两类变化 2.反应中化学能与其他能的转化 (1)物质的燃烧:　　　　→热能、光能;  (2)CaCO3的高温分解:热能→　　　　;  (3)植物的光合作用:　　　　→化学能;  (4)电解水:　　　　→化学能。  3.吸热反应和放热反应 (1)实验探究 实验操作 实验现象 有关化学方程式及结论 产生大量　　　　,混合液的温度　　　　　　　　  离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　  结论:反应过程中　　　　热量  有　　　　　　　　　　  气味气体产生,烧杯温度　　　　　　　　,  玻璃片粘在烧杯底部 化学方程式: Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+　　　　+ 10H2O 结论:反应过程中　　　　热量  结论:每一个化学反应都伴随着　　　　的变化,有的　　　　能量,有的　　　　能量  (2)概念:　　　　　　的反应称为放热反应,　　　　的反应称为吸热反应。  (3)常见的放热反应和吸热反应 4.化学反应中能量变化的原因 (1)从反应物、生成物总能量大小宏观角度分析 ①化学反应中物质总能量变化的关系: ②图Ⅰ中反应物的总能量　　　　生成物的总能量,反应　　　　能量;  ③图Ⅱ中反应物的总能量　　　　生成物的总能量,反应　　　　能量。  (2)从化学键断裂与形成吸收和释放能量的微观角度分析 ①物质发生化学反应时,需要　　　　能量以断开反应物中的化学键,在形成生成物中的化学键时　　　　能量。  ②化学反应中断开化学键和形成化学键的能量变化可以用图形象表示为 若E1>E2,反应　　　　能量;若E1<E2,反应　　　　能量。  5.利用键能计算反应热 (1)键能 断开1 mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量,单位为kJ·mol-1。 (2)键能与物质的稳定性 键能越大,共价键越牢固,形成的物质越稳定,则该物质本身所具有的能量越低。 (3)利用键能计算反应热 ΔH=断开反应物中化学键所吸收的总能量(或总键能)-形成生成物中化学键所放出的总能量(或总键能)。 1.下列说法正确的是 (　　) ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生 ③放热反应的逆向反应为吸热反应 ④放热反应加热到一定温度引发后,停止加热反应可能会继续进行 A.③④ B.①② C.①②③④ D.②③④ 2.已知共价键的键能与热化学方程式信息如表所示: 共价键 H—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　 ΔH=-482 kJ·mol-1 则2O(g)O2(g)的ΔH为 (　　) A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1 3.已知一定条件下某些化学键的键能数据如下表: 化学键 键能 H—H 436.4 kJ·mol-1 Cl—Cl 242.7 kJ·mol-1 H—Cl 431.8 kJ·mol-1 对于反应:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),下列说法正确的是 (　　) A.该反应属于吸热反应 B.该条件下,生成1 mol HCl时反应放热431.8 kJ C.H2分子中的化学键比Cl2分子中的化学键更稳定 D.相同条件下,H2分子具有的能量高于Cl2分子具有的能量 二、热化学方程式 1.概念 　　　　地表示一个特定的反应　　　　　　的热。  2.意义 (1)不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的　　　　变化。  (2)对于具体的热化学方程式如CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH=178.2 kJ·mol-1,表示　　　　 CaCO3吸收178.2 kJ的热,完全分解生成　　　　 CaO和　　　　 CO2气体。  3.热化学方程式的判断与书写 (1)书写热化学方程式的“三步骤” (2)化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数不表示微粒数,仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。 (3)热化学方程式中化学计量数与ΔH的关系 由于ΔH与反应完成的物质的物质的量有关,所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。 1.(2024·江苏常州联盟学校高一学情调研)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 (　　) A.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g) ΔH=267 kJ·mol-1 B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1 C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=534 kJ·mol-1 D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol-1 2.写出298 K时,下列反应的热化学方程式: (1)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7 kJ:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6 kJ的热量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.下列说法正确的是 (　　) A.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 B.C(石墨,s)C(金刚石,s),反应中既没有电子的得失也没有能量的变化 C.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂 D.伴有能量变化的物质变化,都是化学变化 2.下列反应中能量变化趋势如图一致的是 (　　) A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合 B.中和反应 C.木炭在氧气中发生不完全燃烧 D.生石灰和水的反应 3.下列热化学方程式书写正确的是 (　　) A.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol-1 B.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol-1 C.H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ 4.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是 (　　) A.该反应是吸热反应 B.1 mol A—A键和1 mol B—B键断裂能放出x kJ能量 C.2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ能量 D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 5.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化,如在探究化学反应过程中有热量变化时,某兴趣小组设计了如下三套装置: (1)该小组选择装置Ⅰ探究Na2O2和H2O反应为放热反应,将水滴入盛有过氧化钠的试管中,U形管中的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)该小组选择装置Ⅱ,探究硝酸铵溶于水的能量变化,当向盛有硝酸铵固体的试管中滴入少量水,发现导管中上升一段水柱,则该变化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (填“是”或“不是”)吸热反应,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)该小组在探究镁和盐酸反应热量变化时,选择了装置Ⅲ,发现反应过程中,导管口有气泡冒出,该装置　　　　(填“能”或“不能”)证明镁和盐酸反应为放热反应,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  第二单元　化学反应中的热 第一课时　放热反应与吸热反应 一、 2.(1)化学能　(2)化学能　(3)光能　(4)电能　3.(1)气泡　升高　Mg+2H+Mg2++H2↑　释放　刺激性　降低　2NH3↑　吸收　能量　释放　吸收　(2)放出热　吸收热　4.(1)②大于　放出　③小于　吸收　(2)①吸收　放出　②吸收　放出 对点训练 1.A　[需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭燃烧反应;放热反应在常温下不一定容易发生,如木炭燃烧反应;某反应为放热反应,则该反应的逆向反应为吸热反应;由于放热反应在反应过程中放出热量,所以停止加热后反应可能会继续进行。] 2.D　[ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E(H—H)+E(O2中的化学键)-4E(H—O)=2×436 kJ·mol-1+E(O2中的化学键)-4×463 kJ·mol-1=-482 kJ·mol-1,则E(O2中的化学键)=498 kJ·mol-1,2O(g)O2(g)为化学键的形成过程,释放能量,因此2O(g)O2(g)的ΔH=-498 kJ·mol-1。] 3.C　[反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH=436.4 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-2×431.8 kJ·mol-1=-184.5 kJ·mol-1,生成1 mol HCl释放的热为184.5 kJ×=92.25 kJ,A、B项错误。断裂1 mol H2分子中的化学键需吸收能量436.4 kJ,断裂1 mol Cl2分子中的化学键需吸收能量242.7 kJ,相同条件下,氢气更稳定,具有的能量更低,C项正确,D项错误。] 二、 1.定量　放出或吸收　2.(1)能量　(2)1 mol　1 mol　1 mol 对点训练 1.B　[0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,则1 mol时的焓变ΔH=-534 kJ·mol-1,热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1。] 2.(1)2HgO(s)2Hg(l)+O2(g)　ΔH=181.4 kJ·mol-1[或HgO(s)Hg(l)+O2(g)　ΔH=90.7 kJ·mol-1] (2)S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-148.4 kJ·mol-1[或S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1] (3)C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 294.8 kJ·mol-1 解析　(2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,故其热化学方程式可写为S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-148.4 kJ·mol-1或S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1。 (3)1 mol C2H2完全燃烧生成液态水和CO2放热:×26 g=1 294.8 kJ,热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 294.8 kJ·mol-1。 课堂达标训练 1.C　[经加热而发生的化学反应不一定是吸热反应,反应是否吸热与反应条件无关,A项错误;C(石墨,s)C(金刚石,s),反应中没有电子的得失,但是有能量的变化,既不放热也不吸热的化学反应是不存在的,B项错误;干冰升华时,只发生了物理变化,改变的是分子间的距离,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂,C项正确;伴有能量变化的物质变化,不一定都是化学变化,如水蒸气变为液态水要放出热量,D项错误。] 2.A　[由题图可知,生成物的总能量大于反应物的总能量,说明此反应为吸热反应。Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应为吸热反应,A项正确;中和反应、2C+O22CO、CaO+H2OCa(OH)2均为放热反应,B、C、D项错误。] 3.C　[燃烧是放热反应,ΔH应为负值,A项错误;没有标明物质的状态,B项错误;反应热的单位错误,D项错误。] 4.C　[由题图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,故A错误;化学键的断裂需吸收能量,而不是释放能量,故B错误;化学键断裂时吸收能量,由题图可知,断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ能量,故C正确;由题图可知,1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量,故D错误。] 5.(1)U形管右侧液面下降,左侧液面上升　2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (2)不是　硝酸铵溶于水没有新物质生成,为物理变化 (3)不能　镁和盐酸反应生成氢气,无论是吸热反应还是放热反应,烧杯中导管口都有气泡冒出 学科网（北京）股份有限公司 $$