【课堂设计】2015-2016学年高一化学人教版必修2课件：2-1 化学能与热能

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③盐酸与氢氧化钠反应。 实验现象 混合后溶液温度比原两种溶液的温度高 离子反应 实验结论 H＋＋OH－===H2O 酸碱中和反应是
放热
反应
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3.中和热：酸和碱发生中和反应生成 1 mol
热量。 点拨
水时所释放的
常见的吸热反应有：大多数的分解反应， C 和 CO2 、
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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。 ③结论
吸热反应。 答案 BC
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＋ ＋
(3)低于
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二 化学反应中的能量变化 3. 判断下列说法的正误，正确的在括号内画“√”，错误的 在括号内画“×”。
(1)所有化学反应都伴随着能量的变化。
( (2)不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的。 ( ) )
(3) 同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的
C 和 H2O 的反应， Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 的反应等。常见 的放热反应有：大多数的化合反应，酸碱中和反应，金属
与酸或水的反应，燃烧反应，爆炸反应等。
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下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸
热反应的是________(填序号)。
化学反应中能量变化的主要原因是 化学键的断裂和形成 。
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2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度
结 论 ： 化 学 反 应 中 的 能 量反应物的总能量与 变 化 决 定 于 生成物的总能量
的相对大小。
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点拨
物质具有的能量越低，断开其中的化学键需要的能量
持不变。
(2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时 总能量 保 持不变。
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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)实验探究。
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①铝和稀盐酸的反应。 实验现象 离子反应 实验结论 有 气泡 产生；用温度计测
量，水银柱 上升 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 活泼金属与酸反应是 放热反应
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②Ba(OH)2·8H2O 和氯化铵反应。 实验 闻到
刺激性
气味，烧杯壁 发凉 ；玻璃片和烧
现象 杯 黏结在一起 ，混合物呈 糊状 △ 化学 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===== 反应 BaCl ＋2NH ↑＋10H O 2 3 2 实验 结论 该反应是 吸热 反应
答案
A
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要点二
放热反应和吸热反应理解
【示例2】 (2013· 汕头高一检测)(双选)下列说法正确的是
( A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应在常温下一定很容易发生 C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有 )。
的总能量的相对大小
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
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4．(双选)在下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的 总能量的是 点燃 A．2H2＋O2===== 2H2O 高温 B．CaCO3===== CaO＋CO2 △ C．C＋CO2===== 2CO 点燃 D．CH3CH2OH(乙醇)＋3O2===== 2CO2＋3H2O 解析 反应物的总能量低于生成物的总能量的化学反应是 ( )。
而是取决于反应物和生成物所具有能量的相对大小。
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一 吸热反应和放热反应
1．下列各图中，表示该化学反应是吸热反应的是
( )。
解析
吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，
A项正确。 答案 A
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2．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
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解析
由题中信息可知， 1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量
1 436 kJ， mol O2(g)的共价键断裂吸收能量 249 kJ，两项共吸 2 1 收能量 685 kJ； 1 mol H2(g)与 mol O2(g)形成 1 mol H2O(g)共释 2 1 放能量 930 kJ。在 1 mol H2(g)跟 mol O2(g)反应生成 1 mol 2 H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能量多 245 kJ，C 项中 缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是 245 kJ。
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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↑
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化学键与化学反应中能量变化的关系
[导 学 导 练 ] 1．化学反应中能量变化的原因——微观角度
(1)化学反应的实质
原子的重新组合，即反应物中旧化学键的 断裂 和生成物 中新化学键的 形成 过程。 (2)化学反应中能量变化的原因 ①原因
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过程，但不是吸热反应。
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【应用2】 下列变化中属于吸热反应的是________。
①液态水汽化 固体溶于水 生成熟石灰 解析 ②将胆矾加热变为白色粉末 ④氯酸钾分解制氧气 ⑥干冰升华 ③苛性钠
⑤生石灰跟水反应
①水汽化是物理变化，不属于吸热反应。②
CuSO4〃5H2O受热分解生成 CuSO4和 H2O，属于吸热反 应。⑤是放热反应，③⑥均为物理变化。
越多，该物质越稳定；物质具有的能量越高，断开其中的化
学键需要的能量越少，该物质越不稳定。
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(1)在1 mol氢分子中，含有___mol氢原子，含有
____mol H—H键。
(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下，由2 mol H原子形成1 mol H— H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢 原子时，需要断开1 mol H—H键，其能量变化是__________。 (3)在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形
量，B项错误，C项正确。
答案 C
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如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反
应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸 收能量。 如图所示：
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【应用1】 根据下面的信息，判断下列叙述正确的是 ( )。
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A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 1 C．1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 2 kJ D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量 490 kJ
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解析
化学反应的能量变化主要表现为放热和吸热。反应是
放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的
相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反 应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反 应。比如，木炭的燃烧需加热引燃，一旦反应开始便会放热。 答案 CD
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧蜂窝煤取暖 应 ③炸药爆炸 ④硫酸与氢氧化钾溶液反 ⑥食物腐败 ⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑦碳与水蒸气反应制得水煤气
解析
燃烧反应都是放热反应，部分以C、H2、CO为还原 ②③④⑤⑥ ①⑦
剂的氧化还原反应为吸热反应。
答案
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第一节
化学能与热能
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1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要 原因。 2．了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或 放热的原因。 3．了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。
4．了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。
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成1 mol CH4中的C—H键其能量变化是________________。
答案 (1)2 1 (2)吸收436 kJ的能量 (3)放出4 mol×415
kJ·mol－1＝1 660 kJ的能量
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化学能与热能的相互转化
[导 学 导 练 ] 1．两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” (1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时 总质量 保
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(1)“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热
反应，如碳和氧气的反应；②放热反应常温下不一定容易发
生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如 Ba(OH)2· 8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 (2)吸热反应和放热反应都是化学变化，如NaOH固体溶于水 是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热
答案
②④
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(1)化学反应吸收或放出能量大小的计算公式为ΔH＝E反应物－
E生成物。 ΔH——表示化学反应吸收或放出能量的多少 E反应物——表示反应物的总键能 E生成物——表示生成物的总键能 ΔH为正值时表示吸收能量，为负值时表示放出能量。 (2)一个化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然的联系，
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要点一
化学反应中的能量变化 (2013· 广州高一检测)化学反应A2＋B2===2AB的能 ( )。
【示例1】
量变化如图所示，则下列说法正确的是
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A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 解析 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
(1)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。
能量却相同。
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(4)放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定。
(
)
(5)因为氢气在氧气中燃烧是放出能量的，所以水的分解反应 一定是吸收能量的。 解析 ( )
(4)放出能量越多的反应，说明生成物的能量越低，生 (1)√ (2)√ (5)√
成物越稳定。
答案 (3)× (4)×