（教师版）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）

世五维课堂 化学·必修第二册 第九章 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化 1.通过实验探究，了解化学反应与 微观探析 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，能认识化 2.了解化学反应体系能量改变与 平衡思想 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、资源开发等有关的社 ③科学态度与 应的热效应 会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用 社会责任 自然资源的观念 教材梳理。探新知 对应学生讲义P27 一、化学反应与能量 (2)实例 放热反应和吸热反应 吸收436k能量 (1)含义 ①@键断裂① ① ①放热反应：释放热量的化学反应。 + ②吸热反应：吸收热量的化学反应。 @O健断裂@ @ (2)实例 吸收243k灯能量 ①放热反应 成、 成 a.镁条、铝片与盐酸的反应； @©@@ b.木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧： 放出431k能量 放出431kJ能量 c.氢气与氯气的化合。 计算分析： ②吸热反应 反应中能量变化 a,氢氧化钡与氯化铵的反应； 化学键 b.盐酸与碳酸氢钠的反应； 1 mol化学键 反应中能量变化 c.灼热的炭与二氧化碳的反应。 H-H 吸收436kJ 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 共吸收679kJ 1.化学反应中能量变化的本质原因 Ci-ci 吸收243kJ (1)原因 H-CI 放出431kJ 共放出862kJ 吸收能量 旧化学键断裂 生成物 决定能量 679k-862kJ=-183kJ,即反应放 反应物 新化学键形成 变化 结论 出183kJ热量 放出能量 ·52· 第六章化学反应与能量 五维课堂型 2.多角度分析化学反应的能量变化 2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 分析 (1)一是其短期内不可再生，储量有限； 放热反应 吸热反应 角度 (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘，SO2、NO、 断键吸收的热量小于 断键吸收的热量大于 CO等是大气污染物的主要来源。 微观 成键放出的热量 成键放出的热量 3.在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段一一可通过改进锅炉的炉型和燃料空 反应物的总能量大于 反应物的总能量小于 宏观 气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率； 生成物的总能量 生成物的总能量 (2)能量利用阶段一一可通过使用节能灯，改进电动 三、人类对能源的利用 机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市 1.利用的三个阶段 供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能 柴草时期 树枝杂草 量利用率。 4.新能源 化石能源时期 一煤、石油、天然气 (1)特点：资源丰富、可以再生，对环境无污染。 太阳能、氢能、核能、 (2)人们比较关注的新能源：太阳能、风能、地热能、海 多能源结构时期 风能、地热能等 洋能和氢能等。 重难突破。释疑惑 对应学生讲义P28 要点一吸热反应和放热反应的比较 O[典例示范] 一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量 [典例1]生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下 还是放出能量取决于反应物的总能量与生成物的总 列反应不一定属于放热反应的是 能量的相对大小。具体情况见下表： A.H,SO,与Ba(OH)2溶液的反应 B.燃烧反应 放热反应 吸热反应 C.复分解反应 能量 反应物的总能量大 反应物的总能量小 D.中和反应 变化 于生成物的总能量 于生成物的总能量 解析：C[H2SO,与Ba(OH)2溶液混合，酸与碱 发生中和反应，是放热反应；燃烧是指刷烈的发光、 键能 生成物的总键能大 生成物的总键能小 发热的反应，因而都是放热反应；复分解反应，有的 变化 于反应物的总键能 于反应物的总键能 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。] 熊反应物 生成物 [规律总结]金属跟酸的置换反应、酸碱中和反应、 图示 燃烧反应都是放热反应。复分解反应，有的是放热 生成物 反应物 反应，有的是吸热反应。吸热反应除了Ba(OH)2与 反应过程 反应过程 NH,CI的反应以外，还有一些需要持续加热或在高 温下进行的反应，如碳酸钙的分解、焦炭与水蒸气的 ①金属和水或酸的 ①大部分分解反应： 反应；②金属氧化物 反应等。 ②以碳、CO、H2为 和水或酸的反应；③ O[学以致用] 常见 还原剂的氧化还原 可燃物的燃烧反应 1.下列属于吸热反应的是 实例 反应；③Ba(OH)2 及缓慢氧化：④酸和 A.金属钠与水的反应 ·8H2O和NH,C1 碱的中和反应；⑤大 B.氢气燃烧 部分化合反应 反应 C.浓硫酸的稀释 D.Ba(OH)2·8HO和NHCI(固体)混合 [温馨提示]NaOH固体溶于水、浓硫酸溶于水，不 解析：D[金属钠与水的反应和氢气燃烧都是放 属于放热反应；NH,NO3固体溶于水，升华、蒸发、 热反应，浓硫酸的稀释只是放热现象，不是放热 分子形成原子等属于吸热过程，不属于吸热反应。 反应。] ·53· 世五维课堂 化学·必修第二册 要点二利用化学键计算化学反应中的能量变化】 A.该反应是吸热反应 1从化学键的角度理解化学反应中的能量变化 B.断裂1molA一A键和1molB一B键放出xkJ 化学反应过程中的能量变化来源于化学反应过程 的能量 中旧化学键断裂与新化学键形成时的能量变化。 C.断裂2molA一B键需要吸收ykJ的能量 (1)若反应物中的化学键全部或部分断开时吸收的能 D.2 mol AB的总能量高于1molA2和1molB的 量高于生成物成键释放的能量，则该反应吸收能 总能量 量，吸收的能量=反应物分解吸收的总能量一生 解析：C[从题图可以看出，反应物的总能量高于 成物形成释放的总能量。 生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错 (2)若反应物中的化学键全部或部分断开时吸收的能 误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。] 量低于生成物成键释放的能量，则该反应放出能 [规律总结]解答此类题目时，要特别注意分子 量，放出的能量=生成物形成释放的总能量一反 中共价键数目计算。如1 mol NH中含有3mol 应物分解吸收的总能量。 N-H键，1molH2O中含有2molO-H键。 2.以H2+CL, 点燃2HC1为例，利用化学键的变化计 。[学以致用] 算化学反应中的能量变化。 2.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是( 1molH2和1 mol Cl2.反应生成2 mol HC1的能量 Hg1ma1L的共价键断裂，2Hg 转化关系如图： 吸收436k能量 1 @北学健① ⊕ 一断裂 +)假想的中 0日立ml0:的共价键断裂 0(g 436kJ 吸收249kJ能量 间物质 能量 @@化学键@ @ 断裂 形成1molH,0的共价 键 243kJ· 释放930kJ能量 →H,0(g) 能量 成 成 放出 放出 A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 431kJ·mol ①@⑧@48kJ·moH 能量 能量 B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 反应过程中的能量变化：2mol×431kJ·mol1 C.1molH,跟号mol0,反应生成1molH,0 1mol×436kJ·mol-1-1mol×243kJ·mol1= 一定释放能量245kJ 183kJ. D.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2mol 3.计算公式 H2O(g)吸收能量490kJ 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量 解析：A[由题中信息可知，1molH2(g)的共价 变化： 1△Q0,为放热反应 键新梨吸收能量436kJ,2mo10,(g)的共价键断裂 △Q=Q(吸)一Q(放) △Q>0,为吸热反应 吸收能量249kJ,两项共吸收能量685k;1molH(g) O[典例示范] [典例2]化学反应A2十B,—2AB的能量变化如 与7m网l0,(g)形成1molH,0(g)共释放能量 图所示，则下列说法正确的是 930k,在1molH,(g)跟2mol0,(g)反应生成 2 mol A+2 mol B 量 1molH2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能 △E=xkJ △E=ykJ 量多245kJ,C项中缺少物质的状态，所以释放的 1 mol A2+1 mol B2 能量不一定是245kJ.] 2 mol AB 随堂自测。夯基础 对应学生讲义P29 1.关于化学反应与能量的说法正确的是 解析：D[A.化学反应过程中一定伴随能量的变 A.反应物总能量与生成物总能量一定相等 化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，故 B.中和反应是吸热反应 A错误；B.中和反应是酸和碱发生的反应，是放热 C形成化学键时吸收能量 反应，故B错误；C.形成新的化学键过程中需要放 D.燃烧属于放热反应 ·54 第六章化学反应与能量 五维课堂型 出能量，故C错误；D.燃烧是可燃物发生的剧烈的 解析：A[任何化学反应都有能量的变化，但有能 发光放热的反应，是放热反应，故D正确。故 量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变 选D。] 化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂 2.下列属于吸热反应的是 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， 盐酸 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。] 氢氧化钠溶液Ba(OHD)2·8H,O+NH,Cl 蜡烛燃烧 4.根据你的生活经验和所学知识，判断下列反应是放 力 C D 热反应还是吸热反应。 解析：B[酸碱中和反应为放热反应，故盐酸和氢 ①镁条的燃烧②高温煅烧石灰石③氧化钙和 氧化钠溶液的反应为放热反应，故A错误；铵盐和 水反应④盐酸和氢氧化钙反应 强碱的反应为吸热反应，故Ba(OH)2·8H2O和 属于放热反应的是 ;属于吸热反应的 NH,CI的反应吸热，故B正确；金属和盐酸的反应 是 为放热反应，故铝条和盐酸的反应为放热反应，故 答案：①③④② C错误：物质的燃烧一定为放热反应，故蜡烛的燃 5.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ, 烧放热，故D错误。] 氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水 3.下列说法正确的是 蒸气中1molH一O键形成时放出热量463kJ,则 氢气中1molH一H键断裂时吸收热量为 +能量 反应物 生成物 解析：1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 反应过程 121,所以1molH,与2mo10,完全燃烧生成 A.任何化学反应都伴随着能量的变化 B.H2O(g)→HO(1)该过程放出大量的热，所以 1mol水蒸气时放出热量242kJ,设断裂1molH-H 该过程是化学变化 健吸收的热量为2，则2×463-3×496-x= C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化 242k,解得x=436kJ。 D.对于如图所示的过程，是吸收能量的过程 答案：436kJ 课时评价。提能力 对应课时作业P15 ● 一、单项选择题 2.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无 1.有关能源的下列说法不正确的是 污染或污染很小，且可以再生。下列不属于未来新 A.煤、石油、天然气均为化石能源 能源的是 () B.化石能源是非再生能源 ①天然气②煤③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能⑦风能 C.氢能是可再生能源 A.①②④ B.⑤⑥⑦ D.氢能、核能均是无污染的高效能源 C.③⑤⑥ D.③⑤⑦ 解析：D[化石能源是非再生能源；氢能是可再生 解析：A[石油、煤、天然气属于化石能源，不属于未 能源（可通过分解水得到氢气），且是无污染的高效 来新能源。] 能源；核能利用的是核反应过程中释放的巨大能 3.下列说法中错误的是 量，虽然高效，但会产生放射性物质，有一定的污染 A.化学反应中能量变化通常表现为热量的变化 性，不过人们可以采用技术控制这种污染。] B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的 主要原因 ·55 世五维课堂 化学·必修第二册 C,需要加热才能发生的反应一定是吸收能量 7.下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 D.反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定 ( 了反应是放出能量还是吸收能量 能量 反应物总能量 解析：C[化学反应都伴随能量的变化，通常表现 为热量的变化，A正确；化学反应中能量变化的主 △H 要原因是化学键的断裂与形成，B正确；反应放出 能量或吸收能量与反应条件没有关系，C错误；反应 生成物总能量 物与生成物的总能量的相对大小决定了反应是放出 反应过程 能量还是吸收能量，D正确。故选C。] A.由Zn和稀H2SO,制氢气 4.下列有关化学反应与能量的说法中错误的是 B.灼热的炭粉与二氧化碳反应 C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH,CI晶体混合 A.化学反应必然伴随着能量变化 D.碳酸钙的分解 B.油脂在人体中氧化是放热反应 解析：A[从题图分析，反应物总能量高于生成 C.镁与盐酸反应是吸热反应 物，正反应是放热反应。A.活泼金属与酸的反应 D.氢分子中H一H键断裂成2个H需吸收能量 是放热反应，故A正确；B.灼热的炭粉和二氧化碳 解析：C[化学反应的实质是旧键的断裂和新键的 的反应，是以C作为还原剂的反应，反应吸热，故B 形成，断裂化学键吸收能量，形成新键放出能量，则 错误；C.Ba(OH)2·8H,O与NH,C1晶体混合反 化学反应一定伴随着能量的变化，A、D正确；油脂 应是吸热反应，故C错误；D.碳酸钙分解属于分解 在人体中氧化是放热反应，B正确；镁与盐酸反应 反应，是吸热反应，故D错误。故选A。] 是放热反应，C错误。] 二、不定项选择题 5.在下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的 8.下列反应中既是氧化还原反应，能量变化情况又符 总能量的是 合下图的是 () A.2H,+0,点槛2H,0 生成物 B.CaC0,高温Ca0+C0,+ C.CaO+CO,-CaCO. D.C,H,0H+30,点槛2C0,+3H,0 反应物 解析：B[当反应物的总能量低于生成物的总能量 时，该反应为吸热反应，H2、C2HOH的燃烧均为 反应过程 放热反应；CaO与CO2的化合反应属于放热反应； A.铝片与稀盐酸的反应 CaCO3的分解反应属于吸热反应。] B.NH,CI和Ba(OH)2·8H2O的反应 6.下列说法中正确的是 C.碳和水蒸气反应 A.物质发生化学反应不一定都伴随有能量变化 D.甲烷的燃烧反应 B.伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化 解析：C[金属与盐酸的反应放热，A1、H元素的 C.在一个确定化学反应中，反应物总能量总是低于 化合价变化，为氧化还原反应，A错误；NH,C1和 生成物总能量 Ba(OH)2·8H2O的反应为吸热反应，但没有元素 D.在一个确定化学反应中，反应物总能量总是高 的化合价变化，为非氧化还原反应，B错误；灼热的 于生成物总能量 木炭与水蒸气反应为吸热反应，C元素、氢元素的 解析：B[任何化学反应都伴随有能量变化，但有 化合价发生变化，为氧化还原反应。C正确；甲烷 能量变化的物质变化不一定是化学变化，如物质的 在氧气中的燃烧反应为放热反应，D错误。正确选 三态变化，A项错误，B项正确；在一个确定的化学 项为C] 反应中，反应物总能量与生成物总能量一定不相 9.H2在C12中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程 等，但反应物总能量与生成物总能量的高低应根据 中，断裂1molH2中的化学键吸收的能量为akJ, 反应的热效应确定，C、D项错误。] 断裂1molC12中的化学键吸收的能量为bkJ,形 ·56· 第六章化学反应与能量 五维课堂兰 成1 mol HCI中的化学键放出的能量为ckJ,则下 (2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面 列关系式正确的是 后，在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再 A.a++b>c B.a+b-2c 加人NH,CI固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察 C.a+b<c D.a+b<2c 到U形管中的现象为 解析：D[断裂1molH2与1 mol Cl2,中的化学键 解析：(1)滴入水后，发生反应CuSO,十5H2O 吸收的总能量为(a+b)kJ,而形成2 mol HCI中的 CuSO,·5H2O,由现象U形管右侧液面下 化学键放出的总能量为2ckJ,因为H2与Cl2的反 降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨 应是放热反应，故a十b<2c,D项正确。] 胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应，Cu 10.如图所示，对于A生成C的反应，下列所得结论 SO,和HO的总能量大于CuSO,·5H2O的总 正确的是 ) 能量。 (2)Ba(OH)2·8HO+2NH,CI-BaCL2+2NH↑ 十10H,O,反应吸热，导致具支试管内气体压强减 小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。 答案：(1)①CuSO4+5H2 0-CuSO4·5H2O ②放热③大于(2)右侧液面上升，左侧液面 A.该反应为放热反应 下降 B.该反应进行时，一定有能量放出 12.某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放 C.A物质比C物质稳定 热反应还是吸热反应： D.该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行 方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保 护膜的铝片，然后向烧杯里加人10mL2mol· 解析：AB[据图可知，反应物A的能量大于生成 L稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由 物C的能量，该反应为放热反应，反应进行时，一 20℃逐渐升至35℃，随后，温度逐渐下降至30℃， 定有能量释放，A项正确，B项正确；A物质的能 最终停留在20℃。 量高于C,则A不如C稳定，C项错误；放热反应 方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块 并不一定很容易进行，也可能需加热等反应条件， 小木片，在烧杯里加人10mL2mol·L1硫酸溶液， D项错误。] 再向其中加人氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发 三、非选择题 现小木片脱落下来。 11.如图所示，在小试管里加人2g新制备的无水硫 酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加 人少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内 稀硫酸 两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把 水滴人小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝 图 图2 图3 色的五水硫酸铜，可观察到U形管右侧的液面立 方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验 即下降，左侧的液面上升。 前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中， 通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是 吸热反应还是放热反应。 甲试管里发 U形管里 序号 生反应的物质 红墨水液面 ① 氧化钙与水 左低右高 (1)①写出上述反应的化学方程式： 氢氧化钡晶体与氯化 ② 铵晶体（充分搅拌） ②该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 ③ 铝片与烧碱溶液 左低右高 ③反应中的硫酸铜和水具有的总能量 (填 “大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。 ④ 铜与浓硝酸 左低右高 ·57· 世五维课堂 化学·必修第二册 根据上述实验回答相关问题： (2)方案二中，小木片脱落的原因是氢氧化钠与硫 (1)方案一中，温度先升高的原因是 酸的反应放热，温度升高，蜡烛熔化了。 (3)由方案三的现象得出结论：①③④组中出现了 升至最大值后又逐渐下降的原因是 液面左低右高的现象，故物质发生的反应都是放 (2)方案二中，小木片脱落的原因是 热反应。 (4)氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）反应 (3)由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生 为典型的吸热反应，故红墨水液面左高右低，反应 的反应都是 (填“吸热”或“放热”)反应。 物总能量小于生成物总能量。 (4)方案三实验②的U形管中的现象为 答案：(1)铝和硫酸反应放出的热量使烧杯里溶液 的温度升高当化学反应完成后，随着热量的散 说明反应物的总能量 (填“大于”“小于” 或“等于”)生成物的总能量。 失，烧杯里溶液的温度降低 解析：(1)温度计的温度由20℃逐渐升至35℃， (2)硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应放出的热量使蜡烛 说明铝片与硫酸反应为放热反应，放出的热量使烧 熔化 杯里溶液的温度升高；方案一中，温度升至最大值后 (3)放热 又下降的原因是反应完全后，热量向空气中传递，烧 (4)U形管里红墨水液面左高右低小于 杯里物质的温度降低。 第2课时 化学反应与电能 课程标准 核心素养 1.通过实验探究，认识化学能可以 ①宏观辨识与 能从宏观（能量变化）和微观（电子转移）相结 转化为电能，从氧化还原反应的 微观探析 合的视角分析原电池的组成和工作原理 角度初步认识原电池的工作原理 2.通过对原电池的学习，体会提高 能根据教材中原电池原理的实验探究方案，完 ②科学探究与 燃料的燃烧效率、开发高能清洁 成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观 创新意识 燃料和研制新型电池的重要性 地进行记录，对实验现象作出解释 3.通过原电池的学习。能举出化 通过对原电池的学习，体会提高燃料的燃烧效 学能转化为电能的实例，能辨识 ③科学态度与 率、开发高能清洁燃料昨研制新型电池的重要 简单原电池的构成要素，并能分 社会责任 性。主动关系与资源开发等有关的社会热点 析简单原电池的工作原理 问题 教材梳理。探新知 对应学生讲义P30 一、化学能转化为电能 (2)工作原理：（以铜一锌一稀硫酸原电池为例） 1.化学能间接转化为电能 电极电极 电子 反应 电极反应式 (1)过程 材料名称 转移 类型 化学能然料然烧热能炭汽轮机，机械能发电机，电能 锌 负极失电子 Zn-2e -Zn2+ 氧化反应 (2)关键一燃烧（氧化还原反应）。 铜正极得电子 2H++2e =H,个 还原反应 2.化学能直接转化为电能一原电池 电池反应的 Zn+2H+-Zn2++H2个 (1)定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。 离子方程式 ·58·