（学生版）8 第六章 第一节 第1课时 化学反应与热能-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（人教版）

化学·必修第二册 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 课程标准 核心素养 ①宏观辨识与 能分析物质化学变化和伴随发生的能量转 1.通过实验探究，了解化学反应与 微观探析 化与物质微观结构之间的关系 热能的关系。能够辨析放热反 应和吸热反应 ②变化观念与 能认识到物质运动和变化是永恒的，能认识 2.了解化学反应体系能量改变与 平衡思想 化学变化伴随着能量变化 化学键的断裂和形成有关，从化 学键的角度认识和解释化学反 能主动关系与环境保护、资源开发等有关的 ③科学态度与 应的热效应 社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理 社会责任 利用自然资源的观念 ● 教材梳理。探新知 一、化学反应与能量 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 放热反应和吸热反应 1.化学反应中能量变化的本质原因 (1)含义 (1)原因 ①放热反应： 的化学反应。 ②吸热反应： 的化学反应。 旧化学键断裂 反应物 生成物 决定能量 新化学键形成 变化 (2)实例 ①放热反应 a.镁条、铝片与盐酸的反应： (2)实例 b.木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧： 436kJ能量 ①①健断裂.① c.氢气与氯气的化合。 ④ ②吸热反应 @@健断裂@ a.氢氧化钡与氯化铵的反应； 243kJ能量 b.盐酸与碳酸氢钠的反应； ①c@@ c.灼热的炭与二氧化碳的反应。 431k能量 431kJ能量 ·32· 第六章化学反应与能量 计算分析： 三、人类对能源的利用 1.利用的三个阶段 反应中能量变化 化学键 柴草时期 树枝杂草 1mol化学键 反应中能量变化 化石能源时期 煤、石油、天然气 H-H 吸收436kJ 太阳能、氢能、核能、 共吸收679kJ 多能源结构时期 风能、地热能等 CI-CI 吸收243kJ 2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面 H-CI 放出431kJ 共放出862kJ 问题 (1)一是其短期内不可再生，储量有限； 679kJ-862kJ=-183kJ,即反 (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、 结论 应放出183kJ热量 NO,、CO等是大气污染物的主要来源。 3.在燃料利用过程中，节能的主要环节 2.多角度分析化学反应的能量变化 (1)燃料燃烧阶段一可通过改进锅炉的炉型和 分析 燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃 放热反应 吸热反应 角度 烧效率； (2)能量利用阶段一可通过使用节能灯，改 断键吸收的热 断键吸收的热量 进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁 微观量 成键放 成键放出的 厂余热与城市供热联产等措施促进能源循 出的热量 热量 环利用，有效提高能量利用率。 4.新能源 反应物的总能 反应物的总能量 (1)特点：资源丰富、 宏观 量 生成物 生成物的总 (2)人们比较关注的新能源： 能、 能、 的总能量 能量 地热能、海洋能和 能等。 重难突破⊙释疑惑 要点一吸热反应和放热反应的比较 放热反应 吸热反应 一个确定的化学反应完成后的结果是吸 收能量还是放出能量取决于反应物的总能量 生成物的总键能 生成物的总键能 键能 与生成物的总能量的相对大小。具体情况见 大于反应物的总小于反应物的总 变化 下表： 键能 键能 放热反应 吸热反应 蟹反皮物 生成物 反应物的总能量 反应物的总能量 能量 图示 大于生成物的总 小于生成物的总 变化 生成物 反应物 能量 能量 反应过程 反应过程 ·33· 化学·必修第二册 放热反应 吸热反应 要点二利用化学键计算化学反应中的能量变化 1.从化学键的角度理解化学反应中的能量 ①金属和水或酸 ①大部分分解反 的反应；②金属氧 变化 应；②以碳、CO、 化物和水或酸的 化学反应过程中的能量变化来源于化学反 H,为还原剂的氧 常见反应；③可燃物的 应过程中旧化学键断裂与新化学键形成时 化还原反应； 实例燃烧反应及缓慢 ③Ba(OH)2· 的能量变化。 氧化；④酸和碱的 8H,O和NH,CI (1)若反应物中的化学键全部或部分断开时吸 中和反应；⑤大部 反应 收的能量高于生成物成键释放的能量，则 分化合反应 该反应吸收能量，吸收的能量=反应物分 [温馨提示]NaOH固体溶于水、浓硫酸溶于 解吸收的总能量一生成物形成释放的总 水，不属于放热反应；NH4NO3固体溶于 能量。 水，升华、蒸发、分子形成原子等属于吸热过 (2)若反应物中的化学键全部或部分断开时吸 程，不属于吸热反应。 收的能量低于生成物成键释放的能量，则 O[典例示范] 该反应放出能量，放出的能量=生成物形 [典例1]生活中每时每刻都发生着各种化学 成释放的总能量一反应物分解吸收的总 反应，下列反应不一定属于放热反应的是 ( 能量。 A.H,SO4与Ba(OH),溶液的反应 2.以H,十CL,点燃2HC1为例，利用化学键的 B.燃烧反应 变化计算化学反应中的能量变化。 C.复分解反应 1molH2和1 mol Cl,反应生成2 mol HCI D.中和反应 的能量转化关系如图： [尝试解答] [规律总结]金属跟酸的置换反应、酸碱中 ①如化学健国 吸收 断裂 ① )假想的中 436kJ·m 量@@北学雄@ 间物质 和反应、燃烧反应都是放热反应。复分解反 吸收 ,断裂 243kJ·moF 键 应，有的是放热反应，有的是吸热反应。吸热 能量 成 放出 反应除了Ba(OH),与NHCI的反应以外，还 431kJ·mo @⑧g·m 能量 能量 有一些需要持续加热或在高温下进行的反 反应过程中的能量变化：2mol×431kJ· 应，如碳酸钙的分解、焦炭与水蒸气的反 应等。 mol1-1mol×436kJ·mol-1-1mol× 243kJ·mol1=183kJ。 O[学以致用] 1.下列属于吸热反应的是 3.计算公式 A.金属钠与水的反应 利用化学键的能量变化计算化学反应中的 B.氢气燃烧 能量变化： C.浓硫酸的稀释 △Q0,为放热反应 △Q=Q(吸)一Q(放) D.Ba(OH)2·8H2O和NHCI(固体)混合 △Q>0,为吸热反应 ·34· 第六章化学反应与能量 O[典例示范] 规律总结]解答此类题目时，要特别注 [典例2]化学反应A。+B2 =2AB的能量 意分子中共价键数目计算。如1 mol NH 变化如图所示，则下列说法正确的是( 中含有3molN一H键，1molH,O中含 有2molO-H键。 2 mol A+2 mol B 量 S增加 △E=xkJ ○[学以致用] △E=ykJ 2.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是( 1 mol A2+1 mol B2 2 mol AB g1mo1l:的共价键断裂，2Hg) 吸收436kJ能量 A.该反应是吸热反应 号0烟u0的共价健斯裂 吸收249k灯能量 B.断裂1molA一A键和1molB-B键放 形成1molH,0的共价键 释放930kJ能量 →H0(g) 出xkJ的能量 A氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 C.断裂2molA一B键需要吸收ykJ的 B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 能量 D.2 nol AB的总能量高于1molA2和1mol C.1molH,跟2molO,反应生成1mol H2O一定释放能量245kJ B,的总能量 D.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成 [尝试解答] 2molH2O(g)吸收能量490kJ 随堂自测⊙夯基础 1.关于化学反应与能量的说法正确的是( C.化学反应中能量的变化都表现为热量的 A.反应物总能量与生成物总能量一定相等 变化 B.中和反应是吸热反应 D.对于如图所示的过程，是吸收能量的 C.形成化学键时吸收能量 过程 D.燃烧属于放热反应 4.根据你的生活经验和所学知识，判断下列反 2.下列属于吸热反应的是 应是放热反应还是吸热反应。 ①镁条的燃烧②高温煅烧石灰石③氧 盐酸 化钙和水反应④盐酸和氢氧化钙反应 属于放热反应的是 ;属于吸热反应 的是 氢氧化钠溶液Ba(OH28H,O+NH,CI 蜡烛燃烧 A D 5.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 3.下列说法正确的是 +能量 121kJ,氧气中1molO=O键完全断裂时吸收 ( 热量496kJ,水蒸气中1molH一O键形成时 反应物 、生成物 A.任何化学反应都伴随 放出热量463kJ,则氢气中1molH一H键 反应过程 着能量的变化 断裂时吸收热量为 B.H,O(g)→H,O(1)该过程放出大量的 C温馨提 热，所以该过程是化学变化 学习至此，请完成配套训练 ·35·化学·必修第二册 [典例2][解析]n(Mg):m(Si):n(O)=2'28‘6 12716 =2:1:4。 [答案](1)Mg2 SiO,(2)2Mg0·SiO2(3)硅酸盐 学以致用 1.C[硅虽然外形像金属（有金属光泽），但实际上属于非金 属；硅原子与碳原子最外层电子数相同，晶体结构相似，但硅 晶体比金刚石的硬度小，熔点低：硅的化学性质不活泼（尤其 是在常温下)，但高温能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发 生反应，加热至一定温度时，硅还能与氯气、氧气等非金属发 生反应。] 2.解析：(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O 以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“·”将它们合并起 来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成比。在某种 (或几种)氧化物前加合适的系数。 ①KA1Si,Og:K2O·Al,O,·6SiO2;②Al,SiO(OH)1: Al2O3·2SiO2·2H2O。 (2)分析反应前后物质的种类，可知属于酸与盐发生的复分 解反应，是由于酸性：H,CO,>H,SiO,发生了较强的酸制 取较弱的酸的反应。 答案：(1)①K,O·A12O3·6SiO, ②Al,O3·2SiO2·2H2O (2)较强的酸能制取较弱的酸 随堂自测夯基础 1.B[制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是 石灰石、黏土等。相互对比后可知B项为正确答案。] 2.B[光导纤维的主要成分是二氧化硅，A项错误；硅是半导 体，用于制作太阳能电池板，B项正确：水玻璃的主要成分是 硅酸钠，C项错误；水晶的主要成分是二氧化硅，D项错误。] 3.C[A.玻璃钢属于复合材料，选项A错误；B.纯碱是碳酸 钠，不属于新型无机非金属材料，选项B错误；C.压电陶瓷 是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于 新型无机非金属材料，选项C正确；D.钢化玻璃属于无机非 金属材料，选项D错误。] 4.A[石墨烯是从石墨中剥离出的碳单质。] 5.解析：(1)根据方法一的生产流程，可得如下化学方程式： S10,+2C高温s1(粗硅)+2C0◆，所得的粗硅中含有大量的 其他杂质（如C、SO,等），没有实际应用价值，将粗硅用 HC1、Cl2处理转化为沸，点低的SiHCL,化学方程式为Si十 CL,十HC高温sHCl,低沸，点的SHCL,通过蒸馏极易将其 分离提纯，然后将纯的SHCL在高温下用H,还原即可得 ·9 到高纯度的Si蒸气，SiHCL,+H,高温si+3HCl,再进行气 相沉淀即可制得高纯度的硅，从而得到单晶硅。 答案：(1)由C还原SiO,得到的单质Si中，杂质含量过高， 将它用HCI、CL,处理得到低沸点的SiHCI,便于蒸馏提纯， 然后再还原得到高纯硅 (2)①Mg,Si+4HCl-2MgCl2+SiH,↑ ②siH,△Si+2H, 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 教材梳理探新知 一、1.①释放热量②吸收热量 二、1.(1)吸收能量放出能量(2)吸收吸收放出放出 2.小于大于大于小于 三、4.(1)可以再生，对环境无污染(2)太阳风氢 重难突破释疑惑 典例示范 [典例1]C[H2SO,与Ba(OH),溶液混合，酸与碱发生中 和反应，是放热反应：燃烧是指剧烈的发光、发热的反应，因 而都是放热反应：复分解反应，有的是放热反应，如酸碱中和 反应，有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的 反应。] [典例2]C[从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物 的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误：断键时需要吸 收能量，B项错误，C项正确。] 学以致用 1,D[金属钠与水的反应和氢气燃烧都是放热反应，浓硫酸 的稀释只是放热现象，不是放热反应。] 2.A[由题中信息可知，1molH,(g)的共价键断裂吸收能量 436kJ,7mol0,(g)的共价键断裂吸收能量249k,两项共 吸收能量685k;1molH,(g)与号mol0,(g)形成1mol H,O(g)共释放能量930k。在1molH,(g)跟2molO (g)反应生成1 mol H,O(g)的过程中，放出的能量比吸收的 能量多245kJ,C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不 一定是245kJ。] 随堂自测夯基础 1D[A.化学反应过程中一定伴随能量的变化，反应物总能 量与生成物总能量一定不相等，故A错误；B.中和反应是酸 和碱发生的反应，是放热反应，故B错误；C.形成新的化学 键过程中需要放出能量，故C错误；D.燃烧是可燃物发生的 剧烈的发光放热的反应，是放热反应，故D正确。故选D。] 2.B「酸碱中和反应为放热反应，故盐酸和氢氧化钠溶液的 反应为放热反应，故A错误：铵盐和强碱的反应为吸热反 应，故Ba(OH)2·8H2O和NH,CI的反应吸热，故B正确； 金属和盐酸的反应为放热反应，故铝条和盐酸的反应为放热 反应，故C错误：物质的燃烧一定为放热反应，故蜡烛的燃 烧放热，故D错误。] 3.A[任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程 不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化， 但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变 化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式 有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图象知， 该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中 放出了能量，D项错误。] 4.①③④② 5.解析：1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121k,所以 1molH与号mol0,完全燃烧生成1mol水蒸气时放出 热量242kJ,设断裂1molH一H键吸收的热量为x,则2X 463-2×496灯-x=242,解得x=436N。 答案：436k 第2课时化学反应与电能 教材梳理探新知 一、2.(1)化学能转化为电能(2)失电子 Zn-2e—Zn+氧化反应得电子 2H十2e一H2A还原反应 Zn十2H+-Zn2++H24 二、1.锌筒石墨棒二氧化锰不能 2.化学能电能电能化学能 重难突破释疑惑 典例示范 [典例1]C[原电池中，负极金属失去电子，溶解，质量减 小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、 C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确：离子移动方 向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极 发生氧化反应，正极发生还原反应，D项正确。] [典例2]C[装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属 易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二 没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺 序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活 泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c, 选C。] ·9 参考答案 学以致用 1B[构成原电池电极的也可以是非金属导体，A项错；燃料 电池中负极不溶解，C项错；D选项应是氧化剂在原电池的 正极上发生还原反应。] 2.B[A项能加快反应速率，但增加了氢气的总量；C、D两项 不影响H,的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生 反应C++Zn—Zn++Cu,形成Cu一Zn原电池，加快了 反应速率。] 随堂自测夯基础 1.B[A.铅蓄电池充电是电能转化为化学能，A项错误；B.锂 离子电池放电是将化学能转化为电能，B项正确；C.太阳能 集热器是太阳能转化为热能，C项错误；D.燃气灶是化学能 转化为热能，D项错误。] 2.C[A项，两电极材料相同，且不能发生氧化还原反应，不 能组成原电池，错误：B项，两电极材料相同，不能组成原电 池，错误；C项，装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，发生 反应Zn十Cu+一Z+十Cu,正确；D项，乙醇溶液不是电 解质溶液，不能组成原电池，错误。] 3.A[锌锰干电池中，锌电极是负极，B错误；甲烷燃料电池 中，通入甲烷的一极为负极，发生氧化反应，C错误；废旧电 池回收处理的主要原因是防止电池中的重金属阳离子对环 境造成污染，D错误。] 4.A[番茄电池中锌是负极，铜是正极，负极锌会失去电子溶 解，质量减小，A对、D错：铜极是正极，不参与电极反应，电 子由负极锌移向正极铜，C错：氢离子在铜片上得电子，从而 铜片上有气泡产生（氢气）。] 5.解析：负极发生氧化反应，反应式为Cu一2e—Cu+,正极 发生还原反应，反应式为2Fe++2e—2Fe+。负极：Cu: 正极：C或铂；电解质溶液：FeCL溶液。 答案：(1)2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2 (2)装置图 Cu C(或P) FeCl,溶液 正极反应：2Fe3++2e—2Fe2+ 负极反应：Cu-2eCu2+ 第二节化学反应的速率和限度 第1课时化学反应的速率 教材梳理探新知 一快慢诚少量增加量=兰 mol·L-1·s1mol· Ll·minl0.8mol·L-1·minl