化学反应与热能导学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

导学案 （高一化学组） 时间：2024 编制、组编：高一化学组第六章 化学反应与能量第一课时 化学反应与热能导学案一、学习目标1、初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系，掌握物质的化学变化和能量变化的实质；2、了解放热反应、吸热反应的含义，了解化学反应在提供热能方面的重要作用；3、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，培养节约能源及保护环境意识。二、自主学习与合作探究（一）、吸热反应和放热反应【实验6-1】镁和盐酸的反应：在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。【实验6-2】氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应：将20g Ba(OH)28H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。实验操作实验现象结论看到有气泡产生用手触摸反应后的试管，_用温度计测得反应后温度_该反应产生_，_热量(1)(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯混合物呈糊状闻到刺激性气味，能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝用手触摸杯壁下部，_，用手拿起烧杯，木片与烧杯_该反应产生NH3和H2O，_热量用化学方程式表示上述两个反应：_3.概念 放热反应： 能量的化学反应。 吸热反应： 能量的化学反应。 任何反应都有能量变化 吸热反应和放热反应均属于化学变化 其他为吸热或放热过程属于物理变化 放热过程：浓 H2SO4、NaOH(s)等溶于水 吸热过程：水的汽化和干冰升华；弱电解质的电离；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s) 等溶于水。 4.常见的吸热和放热反应常见的放热反应 大多数的的化合反应所有的燃烧反应及缓慢氧化活泼金属与酸或水的反应 少数分解反应 (3)常见的吸热反应 大多数分解反应少数化合反应 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应 C、H2、CO与H2O(g)反应5. 反应条件和反应吸、放热之间的关系（二）、化学反应中能量变化 1. 反应热：一定条件下，化学反应过程中吸收或放出的能量。 2. 化学反应的实质 第一层次(宏观)：旧物质的消耗和新物质的生成。 第二层次(微观)：旧键的断裂和新键的形成。 3. 从反应物及生成物总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识) 各种物质本身都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。储存在 物质当中的能量称为化学能。一个化学反应的能量变化取决于 和 的相对大小。 4. 物质的能量与稳定性的关系 一般来说，物质具有的能量越低，物质越 。 【思考】金刚石和石墨是由碳形成的两种结构不同的单质。在 100 kPa 时，1 mol 石墨可 转化为金刚石，要吸收 1.895 kJ 的能量。结合化学知识回答下列问题： (1)1 mol 石墨与 1 mol 金刚石的总能量相比哪个更高？ (2)你认为金刚石和石墨哪个更稳定？ 5. 从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析) #QQABDYCQogCAAgBAAQhCQwWQCkAQkAGACCoGABAAsAIAQRNAB（三） 、化学能与热能相互转化的应用1. 化石燃料： 、 和 。 2. 化石燃料获取能量面临的问题 (1)储量有限，短期内不可再生 (2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、NOx、CO、SO2等是大气污染物的主要来源 3. 节能减排的措施 (1)燃料燃烧阶段提高燃料燃烧效率。 通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率。 (2)能量利用阶段提升能源利用率。 如使用节能灯，发电厂、钢电厂余热与城市供热联产等。 (3) 开发使用新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。课后练习一、判断题1.对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热()2.相同条件下形成1molHCl键放出的能量与断开1molHCl键吸收的能量相等()3.放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低()4.有化学键的形成，是化学反应的本质特征()5.伴有能量变化的一定是化学反应()二、选择题1下列图示变化过程为吸热反应的是()2下列反应，属于放热反应的是()A电解水制氢B铝热法制铁C焦炭和水反应制水煤气 D煅烧石灰石制生石灰3. 吸热反应一定是 ( ) A. 需要加热 B.分解反应C.反应物总能量低于生成物总能量 D.反应物总能量高于生成物总能量4. 已知反应 X+Y M+N 放出热量,下列有关该反应的说法中,正确的是 ( ) A. X 的能量一定高于 M 的能量 B. Y 的能量一定高于 N 的能量C. X和Y的总能量一定高于M和N 的总能量 D. M 一定比 X 稳定5. 下列物质加入水中,发生放热反应的是 ( )A. NaCl 固体 B.氢氧化钠固体 C. 生石灰 D. NH4NO3固体6 . H和 I2 在一定条件下能发生反应 H(g)+I(g) 2HI(g),生成 2 mol HI(g),反应放出热量akJ。(已知:a、b、c均大于0) 下列有关说法正确的是( ) A. 反应物的总能量低于生成物的总能量 B. 断开1 mol H-H 键和 1 mol I-I 键所需能量大于断开 2 mol H-I键所需能量C. 向密闭容器中加入 2 mol H2和2 mol I2, 充分反应后,放出的热量等于 2a kJD. 断开 2 mol I-I 键所需能量为 2c kJ7. 下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ( ) 8. 根据下表中所列键能数据, 判断下列分子中,最稳定的分子是 （ ）化学键： H-H 、H-CI、 H-I 、Cl-Cl 、Br-Br的键能/(kj·mol-')分别是436 、431 、299 、247、 193。A. HCI B.HBr C.H D. Br29. 下列说法错误的是( )A. 化学反应必然伴随发生能量变化 B. 化学反应中的能量变化与反应物的质量无关 C. 能量变化不一定发生化学反应 D. 化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 10.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是_A.石油 B.煤C.天然气 D.生物质能11.（1）如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是（填“吸热”或“放热”）反应，NO2和CO的总能量（填“大于”“小于”或“等于”）CO2和NO的总能量。 （2）已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。该反应（填“是”或“不是”）吸热反应。 石墨和金刚石相比，能量高，更稳定。 推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧，放出的热量多。 （3）下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所吸收的能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据上述数据，回答下列问题：下列物质本身具有的能量最低的是_(填字母，下同)。AH2 BCl2 CBr2 DI2下列氢化物中最稳定的是_。AHCl BHBr CHIX2(g)H2(g)=2HX(g)(X代表Cl、Br、I)的反应是_(填“吸热反应”或“放热反应”)。相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_。请将判断答案写到下面表格里12345请将选择答案写到下面表格里12345678910班级_ 姓名_ 小组_ 分数_学科网（北京）股份有限公司 高一化学 第7页 高一化学 第8页 学科网（北京）股份有限公司