最新-2021学年高中化学必修二课件第二章 化学反应与能量 第1节 精品

【解析】 化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是 放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与 新键形成放出能量的相对大小。
【答案】 A
2．(2016·扬州高一检测)已知反应：2H2＋O2===2H2O＋能量，请填写下列表格 中空白处的总能量值，并注明吸收还是放出。有关键能：H—H：436 kJ·mol－1O＝ O：496 kJ·mol－1 H—O：463 kJ·mol－1(已知键能是指断开 1 mol 的化学键所吸收
教材整理 化学反应中能量变化的原因 1．化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)原因
(2)实例 断裂 1 mol H—H 键(H—H―→2H) 吸收 436 kJ 能量，形成 1 mol H—H 键 (2H―→H—H) 放出 436 kJ 能量； 断裂 4 mol C—H 键(CH4―→C＋4H) 吸收 1 660 kJ 能量，形成 1 mol C—H 键 (C＋H―→C—H) 放出 415 kJ 能量。
2．吸热反应和放热反应 (1)定义 吸热反应： 吸收 热量的化学反应。 放热反应： 放出 热量的化学反应。 (2)示例 ①金属与酸的置换反应是 放热反应；②燃烧反应为 放热 反应；③中和反应 为放热反应；④CO、H2 的还原反应一般为吸热 反应。
3．化学能与热能相互转化的意义 化学能过过程程12热能 过程(1)：提供了人类生存和发展所需要的 能量和动力 。 过程(2)：人类进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。
【导学号：12150042】 Nhomakorabea①该反应为放热反应
②反应物的总能量比生成物的总能量高
③该反应过程可以看成是“贮存”于 X、Y 内部的能量转化为热量而释放出来
A．①②③
B．①③
C．②③
D．③
【解析】 根据液面变化可知广口瓶中气体压强增大，证明该反应为放热反 应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，也可认为“贮存”于 X、Y 内部的 能量转化为热量而释放出来，A 正确。
的能量或形成 1 mol 化学键所放出的能量)
断开化学键
形成化学键
能量变化
2 mol H2 中的化学键 4 mol H—O 键 4×463 kJ－2×436 kJ－496 kJ＝484 kJ 1 mol O2 中的化学键
【解析】 断开化学键吸收能量，故断开 2 mol H2 中的化学键和 1 mol O2 中 的化学键共吸收能量：436 kJ·mol－1×2 mol＋496 kJ·mol－1×1 mol＝1 368 kJ，形成 4 mol HO 键放出能量：463 kJ·mol－1×4 mol＝1 852 kJ，所以差 484 kJ 是放出的热 量。
【答案】 共吸收 1 368 kJ 能量 共释放 1 852 kJ 能量 放热 484 kJ
化学能与热能的相互转化 能源
[基础·初探] 教材整理 1 化学能与热能的相互转化 1．两个基本的自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” 质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量 不变； 能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量 不变。
【答案】 A
4．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热 反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式_____________。 (3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。
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(1)只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。( × ) (2)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。( × ) (3)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收能量。( × ) (4)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。( × ) (5)化学反应必然伴随着能量变化。( √ ) (6)化学反应中的能量变化全部是以热量的形式变化的。( × )
【提示】 放出能量。数值为 2×431 kJ。
(3)1 mol H2 与 1 mol Cl2 生成 2 mol HCl 气体，能量有什么变化？数值为多少？ 【提示】 放出能量。数值为 2×431 kJ－436 kJ－243 kJ＝183 kJ。
(4)原子形成 1 mol 化学键所放出的能量与断开 1 mol 该化学键所吸收的能量有 什么关系？
【解析】 由该反应为吸热反应可知，反应物的总能量小于生成物的总能量， 即 X 和 Y 的总能量低于 M 和 N 的总能量。吸热反应不一定需要加热反应才能进 行，如 Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应，常温下就可以发生。破坏化学键 所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时，为放热反应。故 A、B、C 错误， D 正确。
【解析】 (1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反 应，(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。 (3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该低于 其生成物的总能量。
【答案】 (1)放 吸 (2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (3)低于
【提示】 相等。
[核心·突破] 1．化学反应中能量变化的原因 在化学反应中，断开反应物中的化学键(即破坏旧化学键)需要吸收一定能量(E1) 克服原子(或离子)间的相互作用；而形成新化学键时，又要释放一定的能量(E2)。 E1>E2，反应吸收能量； E1<E2，反应释放能量。
2．两图示含义
(1)放出能量
知
识
点
一
学
业
分
层
第一节 化学能与热能
测 评
知 识 点 二
1．知道化学反应中能量变化的主要原因。 2．根据反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反 应。(重难点) 3．了解化学能与热能的相互转化。 4．了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。
化学键与化学反应中能量变化的关系 [基础·初探]
【答案】 D
2．下列图示变化为吸热反应的是( )
【解析】 A项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量 才能实现；B项则恰好相反；C项中浓硫酸溶于水放出热量，但此过程是物理变 化，没有发生化学反应；D项是放热反应。
【答案】 A
题组 2 反应能量变化的实验探究 3.(2016·孝感高一检测)某学生用如图所示的装置进行化学反应 X＋2Y―→2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂 Y 时，看到试管中甲处液面下降，乙 处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是( )
[合作·探究] 利用化学键的数据计算反应中的能量 1．背景材料 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应 H2＋ Cl2===2HCl 为例：
2．问题探究 (1)断裂 1 mol H—H 和 1 mol Cl—Cl 形成 H 和 Cl，能量有什么变化？数值为 多少？ 【提示】 吸收能量。数值为(436＋243)kJ。 (2)H 与 Cl 形成 2 mol H—Cl，能量有什么变化？数值为多少？
(3)结论：化学键的 断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
①Q(吸)>Q(放)：反应 吸收 能量。 ②Q(吸)<Q(放)：反应 放出 能量。
2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 E(反应物)＞E(生成物)化―学―反→应 放出 能量 E(反应物)＜E(生成物)化―学―反→应 吸收 能量 结论：化学反应中的能量变化决定于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对 大小。
加热条件下进行的反应是否一定是吸收能量的反应，常温下进行的反应是否 一定是释放能量的反应？
【提示】 化学反应放热、吸热取决于化学键断裂吸收的能量与化学键形成 放出的能量相对大小，与反应条件无关。
教材整理2 能源利用的三阶段
举例说明当今涉及的新能源有哪些？ 【提示】 太阳能、氢能、生物质能、核能、地壳地表能、潮汐能、风能 等。
(2)吸收能量
3．计算公式 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放)ΔΔQQ＜＞00，，为为放吸热热反反应应
[题组·冲关] 题组 化学反应能量变化的原因 1．下列关于化学反应的说法中不正确的是( )
【导学号：12150041】 A．化学反应过程中一定有热量释放出来 B．化学反应的特征是有新物质生成 C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程 D．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相 等
[合作·探究] 常见的吸热与放热反应实验探究
1.
现象有温度气变泡化产用用生手温轻度触计试测管量底，部水感银到柱
发热 上升
离子反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
结论：活泼金属与酸反应为 放热 反应
闻杯到壁了发刺凉激性气味，烧
现象玻璃片与烧杯 黏结在一起 ，
混合物呈 糊状
2.
反应：BaOH2·8H2O＋
[题组·冲关] 题组 1 放热反应与吸热反应的判断与理解 1．已知反应 X＋Y===M＋N 为吸热反应，下列说法正确的是( ) A．X 的能量一定低于 M 的，Y 的能量一定低于 N 的 B．该反应一定要加热，反应才能进行 C．破坏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 D．X 和 Y 的总能量低于 M 和 N 的总能量
2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
结论：BaOH2·8H2O与
NH4Cl的反应为 吸热 反应
溶现液象或：盐混酸合溶后液溶的液温温度度比高NaOH
3.
离子反应： H＋＋OH－===H2O
结论：酸碱中和反应为 放热 反应
放热反应与吸热反应的比较
[核心·突破]
注意：化学反应是吸热还是放热决定于反应物的总能量与生成物的总能量的 相对大小，前者大于后者为放热反应，前者小于后者为吸热反应。有的放热反应 需要加热才能发生，例如煤的燃烧就是放热反应，但需要加热或点燃引发反应； 有的放热反应不需要加热，如磷的自燃。吸热反应大都需要加热，也有不需加热 就能反应的，例如 Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应。