第二章-化学反应和能量
必修2第二章化学反应与能量
必修2 第二章化学反应与能量第一节化学能与热能【学习目标】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、了解吸热反应和放热反应。
3、通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
【学习重难点】重点：化学反应中能量变化的主要原因以及化学能转化为热能的重大意义。
难点：从本质（微观结构角度）上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。
【达标导学】【课前预习】1、与、被称为现代社会发展的三大支柱。
2、各种物质都储存有，不同物质储有化学能3、化学反应过程是旧化学键和新化学键，并伴随能量变化，化学键断裂要，化学键形成会4、反应是吸热还是放热，取决于。
5、反应物能〉生成物能量反应反应物能〈生成物能量反应6、放热反应是能转化为能。
吸热反应是能转化为能。
7、人类利用能源的三个阶段：，，【学习过程】第一阶段：实验探究实验目的：探究化学反应过程中的能量变化实验药品：生石灰、水、Zn、盐酸、Ba(OH)2·8H2O、NH4Cl、NaOH溶液【思考】：物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，而这些能量变化通常又表现为变化。
为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热？第二阶段：预测分析1、各种物质都储存有化学能，不同的物质储存的化学能不同。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．看书33页图示：当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应；当反应物总能量< 生成物总能量时，反应为反应。
根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）之间的关系：放热反应中：吸热反应中：[课堂练习]1、H2和Cl2反应生成HCl是放热反应，比较反应物H2和Cl2的总能量（E反）与生成物HCl的总能量（E生）大小关系：2、下列说法不正确的（）A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应B.化学反应开始时都需要吸收能量C.E（拆键）< E（成键），则反应放热D.可逆反应若正向放热，则逆向一定吸热2、大胆预测：化学反应中的能量从哪里来？．．．．．．．．．．．．．请你以H2和Cl2化合生成HCl的反应为例从化学键角度分析其中的能量变化。
高中化学知识点——化学反应与能量
高中化学知识点——化学反应与能量一．反应热焓变1．定义：化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热，又称为焓变（ΔH），单位kJ/mol。
解释：旧键的断裂：吸收能量；新键的形成：放出能量，某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热：吸收能量>放出能量；放热：吸收能量＜放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3．放热反应：放出热量的化学反应，(放热>吸热)ΔH＜0；吸热反应，吸收热量的化学反应(吸热>放热)ΔH＞0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应：①常见的放热反应有a燃烧反应b酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有：a氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应bCO2+C=2COc大多数的分解反应⑵△H＜0时反应放热；△H＞0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。
单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子中总键能－生成物分子中总键能。
3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
4．反应热思维模型：(1)放热反应和吸热反应(2)反应热的本质以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186kJ·mol－1为例E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)；E2：2E(H—Cl)；ΔH＝E1－E2二．热化学方程式1．概念：能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
高中化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能(第1课时)课件新人教版必修2
能量变化 吸收能量436KJ 放出能量436KJ 吸收能量415KJ 放出能量415KJ
例：在25℃和101kPa的条件下，断裂1molH－H需要吸 收436kJ能量，断裂1molCl－Cl键需要吸收243kJ能量， 形成1molH－Cl会放出431kJ能量，通过计算说明化学 反应H2＋Cl2 ＝ 2HCl是吸收能量还是放出能量。 解：设有1 mol H2与1 mol Cl2完全反应，则 断开反应物中化学键所吸收能量之和： 436 kJ＋243 kJ＝679 kJ
新课内容
二、化学能与热能的相互转化
2、放热反应和吸热反应 实验2-1 铝片与盐酸反应
现象
产生气泡，用手轻触试管底部 感到发热，用温度计测量， 水银柱上升。
结论
该是放热反应。
常见的放热反应 活泼金属和酸、水反应 酸碱中和反应 可燃物的燃烧反应及缓慢氧化反应 大部分的化合反应
新课内容
二、化学能与热能的相互转化 固体反应，通常先研细再混合，
形成生成物中化学键所放出能量之和：
2× 431kJ＝862kJ 吸收能量小于放出能量，因此，该反应是放出能量。
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以
H2 +
能量
Cl2
=
2HCl
2H + 2Cl
反应为例：
吸收能量 679kJ H2 + Cl2 放出能量183 kJ
放出能量 862kJ
2HCl
反应坐标
Page 5
新课内容
3、从化学键的角度判断化学反应中能量的变化 化学反应中是吸收能量还是放出能量，取决于 断键吸收的总能量与成键放出的总能量的相对大小。 反应放出能量＝成键放出总能量－断键吸收总能量 反应吸收能量＝断键吸收总能量－成键放出总能量 化学反应都伴随着能量的变化！
人教社必修(2)第二章 化学反应与能量复习
Zn +2H＋＝Zn2+ + H2 考:下列装置中灵敏电流计上是 否有电流通过?下列装置是否为原电池?
【探究实验】按下图进行实验 并观察现象：
(-):Zn - 2e- = Zn2+ (+):Cu2++2e- = Cu 电池反应: Cu2++Zn = Cu + Zn2+
原电池的构成要素：
• • • • 前提是有自发的氧化还原反应 有两个电极 有电解质溶液 形成闭合电路
三、化学反应速率与限度
1、定义：是描述化学反应进行快慢的物理量, 2、表示方法：用单位时间内某一反应物的物质的 量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来 表示。 V=△C/△t 3、mol/L.min 、mol/L.s 如反应方程式∶mA+nB=pY+qZ 则VA=△C（A）/△t， VB=△C（B）/△t， VY=△C（Y）/△t， VZ=△C（Z）/△t。 4、化学平衡
二、化学能与电能的转化
• 什么原电池？ 把化学能转化为电能的装置
(-): Zn – 2e- = Zn2+
(-): Zn – 2e- = Zn2+
2】按下图进行实验 (+): 【探究实验 Cu2+ + 2e- = Cu (+): 2H+ + 2e- = H2↑
电池反应：
并观察现象： 电池反应：
Zn + Cu2+= Zn2++Cu Zn Cu
2. 下列说法正确的是
(
)
• A. 若反应X + Y ＝ M是放热反应，该反应一 定不用加热。 • B. 需要加热方能发生的反应一定是吸热反 应。 • C. CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分 解是吸热反应。 • D. 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应 生成水所释放的热量称为中和热。
必修2-211化学能与热能
B. 反应物H2和O2所具有的总能量高于产物 H2O所具有的总能量
C. 反应物H2和O2所具有的总能量等于产物 H2O所具有的总能量
D. 反应物H2和O2所具有的能量相等
23
[科学视野 1] 生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应与体外 的燃烧本质相同，都是放热反应。 只是二者条件不同，且前者更加 合理有效。
C. 在一个确定的化学反应中，反应物的总 能量与生成物的总能量一定不同
D. 在一个在确定的化学反应关系中，反应 物的总能量总是高于生成物的总能量
22
【练习4】
B 4. 已知反应2H2+O2点燃 2H2O放出能量，
下列说法中正确的是(
)
A. 产物H2O所具有的总能量高于反应物H2 和O2所具有的总能量
的下列说法中正确的是(
)
A. X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D. 因为该反应为放出能量，故反应不必加热
21
【练习3】
AC 3. 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )
A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
（2）C+CO2=△==2CO
△ H2+CuO===Cu+H2O
C+ H2O（气）△===CO+H2
（3）铵盐与固体碱的反应
Ba(OH)2 ·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ + 10 H2O 等。
常见的吸热过程：（物理变化） （1）化学键的断裂（2）多数铵盐固体溶于水
19
【练习1】
化学反应的过程,可以看成是能 量的“贮存”或“释放”的过程
第二章 化学反应的能量和方向
第二章化学反应的能量和方向一、内容提要（一）本章重点定容、定压化学反应热与化学反应的热力学能\[变\]，摩尔焓\[变\]的关系；盖斯定律的应用；用吉布斯自由能判断反应的自发方向；吉布斯－亥姆霍茨方程的应用。
1．热力学基础知识（1）热力学中常用术语用热力学的理论和方法研究化学，则产生了化学热力学。
化学热力学可以解决化学反应中能量变化问题，同时可以解决化学反应进行的方向和进行的限度等问题。
化学热力学在讨论物质的变化时，着眼于宏观性质的变化，不需涉及物质的微观结构，因此，运用化学热力学方法研究化学问题时，只需知道研究对象的起始状态和最终状态，而无需知道变化过程的机理，即可对许多过程的一般规律加以探讨。
为了便于用热力学的基本原理研究化学反应的能量转化规律，须搞清热力学中的几个常用术语：a 系统和环境b 系统的状态函数c 热和功d 过程的热①定容热Qv ②定压热Qp（2）热力学第一定律和热力学能自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，能够从一种形式转化为另一种形式，在转化的过程中，不生不灭，能量的总值不变。
这就是能量守恒和转化定律，此定律应用于具体的热力学系统，就得到热力学第一定律。
若系统和环境之间只有热和功的交换，在封闭系统中，环境对其做功W，系统从环境吸热Q，则系统的能量必有增加。
数学表达式为ΔU＝Q＋W式中U为系统的热力学能。
热力学能又称内能，是系统内部各种形式能量的总和。
（3）定容热与热力学能，定压热与焓变的关系热不是状态函数，故其不但与过程有关，还与途径有关，但是否系统发生某一过程时，所经历的不同途径中热都不相等呢？若系统在变化过程中保持体积恒定，此时热称为定容热，用Qv表示。
当不做非体积功时，由热力学第一定律可得QV＝ΔU－W＝ΔU－0＝ΔU，它表明系统只做体积功时，定容热等于系统热力学能的改变。
虽然热不是状态函数，但在此特定条件下，定容热只与过程有关，而与途径无关。
若系统在变化过程中保持作用于系统的外压力恒定，此时的热称为定压热，用Qp表示。
第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)
第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应：反应物的总能量 ＞ 生成物的总能量②吸收能量的反应：反应物的总能量 ＜ 生成物的总能量2、能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即吸热或者放热。
3、常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③活泼金属与酸（或水）的反应；④绝大多数的化合反应；⑤自然氧化（如食物腐败）。
常见的的吸热反应：①铵盐和碱的反应；②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能1、一次能源：直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池：将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片（负极反应）：22Zn e Zn -+-=，发生氧化反应；铜片（正极反应）：222H e H +-+=↑，发生还原反应。
总反应：Zn+2H +＝Zn 2++H 2↑②该装置中，电子由锌片出发，通过导线到铜片，电流由铜片出发，经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化：化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中，一般比较活泼的金属作原电池的负极（发生氧化反应），相对较不活泼的金属作原电池的正极（发生还原反应，正极电极本身不反应！）。
⑤构成原电池的四个条件：1、自发的氧化还原反应；2、活泼性不同的两个电极（导体）；3、有电解质溶液；4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
浓度常以mol/L 为单位，时间常以min 或s 为单位。
高中化学必修二第二章化学反应与能量吸收知识点总结
高中化学必修二第二章化学反应与能量吸收知识点总结本文档将总结高中化学必修二第二章化学反应与能量吸收的重要知识点。
一、化学反应的能量变化化学反应中，原子、离子或分子重新组合形成新的物质，同时伴随着能量的变化。
有以下几种能量变化类型：1. 放热反应：在反应过程中释放出热量，温度升高。
例如燃烧反应。
放热反应：在反应过程中释放出热量，温度升高。
例如燃烧反应。
2. 吸热反应：在反应过程中吸收外界热量，温度降低。
例如溶解硫酸铵。
吸热反应：在反应过程中吸收外界热量，温度降低。
例如溶解硫酸铵。
3. 放光反应：在反应过程中放出光的能量，产生发光现象。
例如发光体与激发器反应。
放光反应：在反应过程中放出光的能量，产生发光现象。
例如发光体与激发器反应。
4. 吸光反应：在反应过程中吸收光的能量，不产生发光现象。
例如感光材料的分解反应。
吸光反应：在反应过程中吸收光的能量，不产生发光现象。
例如感光材料的分解反应。
二、能量变化与焓变能量变化和焓变密切相关，能量变化一般用焓变来表示。
焓变（ΔH）是指物质在化学反应过程中吸热或放热的能力。
焓变可以分为以下几种情况：1. 焓变为正：化学反应中吸热，外界需要向物质提供能量。
ΔH > 0。
焓变为正：化学反应中吸热，外界需要向物质提供能量。
ΔH > 0。
2. 焓变为负：化学反应中放热，物质向外界释放能量。
ΔH < 0。
焓变为负：化学反应中放热，物质向外界释放能量。
ΔH < 0。
3. 焓变为零：化学反应中没有能量变化，吸热和放热相互平衡。
ΔH = 0。
焓变为零：化学反应中没有能量变化，吸热和放热相互平衡。
ΔH = 0。
三、化学反应的能量守恒定律化学反应遵循能量守恒定律，即能量既不能被创造也不能被破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以总结为以下几点：1. 化学反应中，反应物的总能量等于生成物的总能量。
2. 反应过程中的能量变化主要来自于化学键的形成和断裂。
高中化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1课
理论 探究 情感 升华
化学能的广泛应用
1、尝试从更多角度对化学反应进行分类
2、在不同学科的内容中找出其他运用
类比思维的实例
暖宝宝制热原理的探索 实验探究化学反应中的热量变化
理论探究化学反应中的热量变化 化学能转化为热能的广泛应用
体会能量转化在生活生产、 社会进步中的重要地位。
创设 情境
创设 情境
创设 情境 提出 问题
为什么撕开包装, 暖宝就变暖了呢？
创设 情境 提出 问题
创设 情境 提出 问题
暖宝宝
铁粉被空气中的氧气氧化为氧化铁 同时放热！
创设 情境
提出 问题
实验 探究
是否所有的化学反应
都伴随着热量的变化呢？
创设 情境
创设 情境 提出 问题 实验 探究
发现新 问题
化学反应伴随能量变化的本质原因
所有的化学反应都伴随着能量的变化
根据能量变化，将化学反应分为 放热反应和吸热反应
理论 探究
创设 情境 提出 问题 实验 探究
发现新 问题
理论 探究 情感 升华
化学能的广泛应用
创设 情境 提出 问题 实验 探究
发现新 问题
快乐无限
必修2第二章第一节
化学能与热能
了解化学键的断裂、形成与化学反应中能量变化的关系； 通过实例和实验了解化学能与热能的转化。
通过实验探究与理论探究，使学生体验科学探究的过程； 同时，利用分类、类比等思想丰富学生对化学反应及其能
量变化的认识角度。
通过关注化学能源，使学生感受到化学学科的价值与魅力，
吸热反应 从外界获取能量
向外界释放能量 放热反应
形成新键— 放出能量
阶梯问题二 键的断裂、形成与能量的关系
高中化学必修二第二章化学反应与能量知识点总结
第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
E 反应物总能量＞E 生成物总能量，为放热反应。
E 反应物总能量＜E 生成物总能量，为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。
②酸碱中和反应。
③金属与酸反应制取氢气。
④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 2 △ 2CO 是吸热反应）。
常见的吸热反应：①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g)△ CO(g)＋H 2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等。
[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。
点拔：这种说法不对。
如C ＋O 2＝CO 2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。
Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。
第二节 化学能与电能2、原电池原理（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne －＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。
高中化学必修二(人教版 课件)-第二章 化学反应与能量 2.1
B(g)+C(g)为吸热反应 ,B(g)+C(g)
A(g)为放热反应 ,B、C 两项错误,D 项正确。
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自主预习
合作探究
1 2
当堂检测
3 4 5
5.导学号52090047在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下 面的实验:
在一只小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2· 8H2O,将小烧杯 放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
4.由图分析,下列叙述正确的是 (
)
A.A(g) B(g)+C(g)和 B(g)+C(g) 反应吸收或放出的能量不相等
A(g)两个
B.A(g) B(g)+C(g)是放热反应 C.A(g)具有的能量高于 B(g)和 C(g)具有的总能量 D.B(g)+C(g) A(g)是放热反应
解析: 根据能量守恒定律可知 A 项错误;A(g)具有的能量低于 B(g) 和 C(g)具有的总能量,故 A(g)
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重难点一 重难点二
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合作探究
当堂检测
重难点一化学键与化学反应中能量变化的关系 情景引入
氢气的燃烧 讨论探究 1.化学反应中,反应物和生成物具有的总能量是否相同?并从该角 度解释:2H2+O2 2H2O为什么是放热反应? 提示:一定不相同。化学反应都伴随着能量的变化,所以反应物 和生成物具有的总能量一定不相同。在H2的燃烧反应中,反应物H2 和O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。
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第二章 化学反应与能量
第二章：化学反应与能量——化学能与电能
Zn
Cu
上不会有气泡产生，那么什么现象 可以证明锌片是否参加了反应呢？
锌片质量减少，溶液质量增加。
稀硫酸
结论：锌片参加了化学反应。
Emal：vipgtj@
教师：苟田君
内江六中高一化学多媒体教案（第二章——化学反应与电能）
理论分析
－ 2+ Zn－2e = Zn 2H+ + 2e－=H2↑ Zn2+ -
)
B.铜片质量逐渐减少 D.氢离子在铜片表面被还原
2、下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是
Emal：vipgtj@
教师：苟田君
内江六中高一化学多媒体教案（第二章——化学反应与电能）
水果是人们在日常生活中不可缺少的食品，含有 丰富的维生素。同学们可曾想过他们还能做成电池。
（三）、原电池形成的条件
②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路
Emal：vipgtj@
④自发的氧化还原反应(前提) 教师：苟田君
内江六中高一化学多媒体教案（第二章——化学反应与电能）
1、关于Cu-Zn原电池装置的叙述，正确的是( A.铜是负极，铜片上有气泡产生 C.电流从锌片经导线流向铜片
【问题三】 既然有电流，那么在整个装置电子是如何形 成闭合回路的呢? Zn - 负极
Zn2+
Zn2+ Zn2+ Zn2+
外电路
正极
Cu
Zn2+
H+
Zn2+ Zn2+
H+ SO42SO42-
内电路
电子从负极流向正极，然后再通过溶液中离子的 定向移动传递到负极，注意:电子不能通过溶液。
第二章第一节化学能与热能
B．在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化
C．在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量
D．在化学键的断裂过程中，肯定放出能量
2、科学实验表明，石墨在一定温度、压强、催化剂 条件下可以转化为金刚石，12 g 石墨转化为金刚石 时要吸收 1.894 J 的能量。以下说法正确的是（ A ） A、石墨比金刚石稳定
第二章 化学反应与能量
第一课时
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、什么是化学键？ 使离子相结合或原子相结合的作用 力，通称为化学键。 2、化学反应的本质是什么？ 化学反应的本质是旧化学键的断裂 和新化学键的形成。
1、化学反应中能量的变化的主要原因
（1）键能：断开或形成 1 mol 化学键所吸收或放出的 能量叫做该化学键的键能。单位是 kJ/mol
• • • • • 化学键 化学反应的本质 键能 1 mol 化学键，kJ/mol 判断一个化学反应是吸收能量还是放出能量的 键能，化学能、物质稳定性的关系 两条基本自然定律 质量守恒定律 能量守恒定律
二、化学能与热能的相互转化
• 化学反应中 表现为 • 能量变化 • E反键能 < E生键能 E反应物 > E生成物 • E反键能 > E生键能 E反应物 < E生成物
3、下列变化属于吸热反应的是（ ①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③烧碱固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰与水反应制熟石灰
②④ ）
①③不是化学反应，⑤是放热反应
化学反应
能量变化
同时发生
仅有化学键的断开，没有化学键的形成，不是化学反应。
2、化学反应中的能量变化
（1）从化学反应的本质角度考虑
在化学反应中: 断键吸收的总能量 < 成键放出的总能量 断键吸收的总能量 > 成键放出的总能量 化学反应 放出能量 化学反应 吸收能量
第二章 化学反应与能量
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一课时教学内容：化学键与化学反应中的能量变化的关系教学目标1、知识与技能（1）、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因。
（2）、能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展想象能力。
（3）、通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”，初步建立起科学的能量观，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
2、过程与方法通过具体的实验让学生体验化学反应中能量的变化，获取认识化学反应实质的第一感性认识，从而教育学生尊重客观事实的习惯3、情感态度与价值观培养学生的好奇性，和探求自然现象的情怀。
教学重点：化学反应中能量变化的主要原因。
教学难点：能量守恒定律教学策略：谈话讨论，自主建构教学进程【课前研读】（提示：请同学课前务必完成！）一、化学键与化学反应中能量变化的关系什么是化学键？______________________________________________________*什么是键能？______________________________________________。
单位：kJ/mol。
1．化学反应的特点是有 生成，新物质和反应物总能量不同。
2．反应中要遵循能量守恒。
3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为 和 。
如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。
规律：吸热反应和放热反应中，反应物本身所具有的能量和生成物本身所具有的能量之间的大小关系分别:1、 ∑E （反应物）＞∑E （生成物）_________能量2、 ∑E （反应物）＜∑E （生成物）___________能量二、化学能与热能的相互转化吸放热与能量关系：反应本身“释放”能量反应物的总能量>生成物的总能量热量变化 反应本身“贮存”能量反应物的总能量<生成物的总能量放热反应：______化学反应化学反应 吸热反应：_______化学反应【课堂讨论】（争做课堂主人！）（一） 问题引入：请思考化学反应的实质是什么？（二）看下图思考（教师点拨、学生独立完成）：回答相关问题：（已知：要让1molH 2分裂为2molH ，需要吸收436KJ/mol 的能量；要让1molCl 2分裂为2molCl ，需要吸收243KJ/mol 的能量,而生成1molHCl 却要释放431KJ/mol 的能量）请分析1molH 2和1molCl 2反应时的能量变化。
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]：导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
2.1化学能与热能
放热反应 定义 释放热量的化学反应
吸热反应 吸收热量的化学反应
形成 反应物具有的总能量大于生 反应物具有的总能量小于生
原因 成物具有的总能量
成物具有的总能量
与化学 生成物分子成键时释放出的 生成物分子成键时释放的总
键强弱 总能量大于反应物分子断键 能量小于反应物分子断键时
的关系 时吸收的总能量
吸收的总能量
答案 吸收能量 放出能量 放出 5.5 放热 吸热
2．下列图片所示内容的能量转化方式为化学能转化为热能 的是( )
解析 钻木取火是机械能转化为热能，A 项错误。电炉取暖是 电能转化为热能，B 项错误。酒精燃烧是化学能转化为热能，C 项 正确。手机充电是电能转化为化学能，D 项错误。
答案 C
探究 2 吸热反应与放热反应的比较
【解析】 对同一个化学键来说，断裂时吸收的能量与形成 时放出的能量相等，A 项正确；H2 在 O2 中燃烧为放热反应，B 项错误；ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝(436 kJ＋249 kJ)－930 kJ＝－245 kJ，说明反应中放出 245 kJ 能量，C 项正确；放热反应的反应 物总能量大于生成物总能量，D 项正确。
本节课的主要内容是化学能与热能的关系，教材先从化学键 的知识入手，说明化学键与能量之间的联系，揭示化学反应中能 量变化的主要原因，这是对前面所学化学键知识的深入理解应 用，巩固了前面所学知识。然后教材分析了化学反应过程中反应 物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系。为 后面学习能量守恒的观点及化学平衡原理奠定了基础。
【合作探究 2】 化学反应中都有能量变化吗？为什么？
第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能三维目标知识与技能1.通过化学实验，形成吸热反应和放热反应的概念。
2．从化学键角度认识化学反应存在能量变化。
3．在化学实验的基础上，通过能量高低，认识吸热反应和放热反应。
过程与方法具有较强的问题意识，能够发现和提出化学能与热能的探究性的问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力。
情感、态度与价值观。
1.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。
2.培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
3. 有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。
教学重点：实验探究和通过实验探究化学反应与能量的关系，教学过程[新课导入]化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。
人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。
联系生活：1 燃料取暖2 生活中的电池(使学生认识到化学能和其他的能量可以相互转化)一：化学能与热能的转化实验和探究实验2-1铝与盐酸反应实验记录：实验2-2 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应强调: 这个反应向环境释放能量.化学方程式Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O强调: 这个反应从环境吸收能量.2-3酸碱中和反应现象：结论：[小结] . 热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式，有些化学反应表现为向环境放出热量，有些化学反应表现出向环境吸热。
提出问题：为什么化学反应有的表现吸热有的表现出放热呢？你能从化学反应的微观角度猜测原因吗？（引导学生思考交流，看课本）思考交流拆开1mol H—H键，1mol N—H键，1mol N≡N键分别需要吸收的能量436kJ，391kJ，946kJ，思考： N2, H2生成NH3需从环境吸收能量还是向环境放出能量？你是如何思考这个问题的？与同学交流小结：化学键与化学反应中能量变化的关系[学生自学]阅读课本p32页第二段强调：1 化学放应在发生物质变化时，同时也伴随着能量的变化2.反应物和生成物中储存着化学能3.化学变化中总能量守恒4化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于E(反应物的总能量)与E(生成物的总能量)的相对大小。
第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能
越稳定？
思 能量越低越 考 稳定还是能量
越高越稳定？
电能
动能
化学能化与学热能的
相反互应转化
势能
热能
实验1：铝条与盐酸的反应
时间：3分钟
实验 原理
实验 步骤
实验 现象
实验 结论
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 2Al+6H+ ===2Al3+ +3H2 在一支试管中加入2-3 mL 6 mol/L的盐酸，再插入 用砂纸打磨光的铝条。观察现象，并用温度计测 量溶液温度的变化。
需要加热的 反应一定是 吸热反应吗？ 举例说明。
放热反应 一定不需 要加热吗？ 举例说明。
吸热反应一 定要加热吗？ 请举例说明。
实验3.：中和反应
时间：4分钟
实验 原理
实验 步骤
实验 现象
实验 结论
NaOH+HCl==NaCl+H2O
OH- +H+ ==H2O
在50ml烧杯中加入20ml2mol/L的盐酸，测其温度。另用
该反应为放热反应
思考： 酸与碱发 生中和反
应生成 1mol水时 释放的热 量称为中 和热。中 和热是一 个准确的 数值吗？
如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热， 你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？ 你准备如何设计并进行实验？请各小组交流、讨论。
温馨提示： 放出的热量Q=cm∆t，c是一个定值，m为反应的NaOH溶液与盐酸 的总质量，∆t为温度的变化。
电力化应该还是主要方向，因为电力已经像机器的 神经系统，贯穿了整个机器的复杂系统。所以，电气设 备以及电力工具（如新能源汽车、物联网、电子工具等） 都将是未来能源领域发展中不变的增长。
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第二章化学反应与能量这一章是理论居多，可能你已经忘记它在说什么了！不过大家要坚持看懂课本，这一章新教案是重点双基是补充，请留意。
第一节化学能与热能化学反应往往都伴随这热量的变化，而分析的角度是从两个完全不同的角度分析的，请大家留意。
1、从键能的角度。
反应物－断键－吸收能量E1生成物－生成新键－放出能量E2比较E1和E2的大小E1>E2 则表现出吸热E1<E2 则表现出放热例如：破坏1mol氢气中的H－H键将要吸收Q1 kj能量，破坏1mol氯气中的Cl－Cl键将要吸收Q2 kj能量，生成1mol氯化氢要放出Q3 kj的能量。
我们很熟悉整个反应是一个放热反应（还记得氢气在氯气中燃烧的想象吗？），请写出三者的关系。
思路：从方程式中可以得知1mol氢气和1mol氯气反应生成2mol氯化氢所以反应物－断键－吸收能量E1＝Q1＋Q2生成物－生成新键－放出能量E2＝2×Q3比较E1和E2的大小表现出放热E1<E2 则Q1＋Q2<2×Q32、从物质的能量角度出发。
各种物质都有化学能，物质在参加化学反应的时候，反应物和生成物的能量对比就决定了反应吸收还是放出能量。
反应物的总能量> 生成物的总能量反应中放出能量表现出放热反应物的总能量< 生成物的总能量反应中吸收能量表现出吸热例如：A+B＝C+D是化学反应，已知该反应为放热反应，对该反应的说法正确的是A．A的能量一定高于C 的能量B．B的能量一定高于D的能量C．反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量D．反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量显然最后是放热，所以反应物的总能量> 生成物的总能量反应中放出能量表现出放热所以选择D。
显然，化学能与热能之间的转变就应该从这两个方面去分析它的实质，但是要清楚的理解两个是不同的角度，不要混淆了！1、化学反应中的吸热现象、放热现象，实质取决于具有的能量；若反应是放热反应，则证明反应物具有的能量(填＞、＝、＜＝生成物具有的能量.若反应是吸热反应，则证明反应物具有的能量生成物具有的能量。
2、下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是A．化学反应中不一定伴随着能量的变化B．只要有能量变化的反应一定是化学反应C．只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应3、当两个原子相互靠近形成共价键时，两个原子的能量变化是A．保持不变B．其中一个原子能量升高，一个降低C．都降低D．都升高4、有人预言：H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确的是A．产生H2的原料来源广阔B．H2燃烧时可以释放出大量的热量C．H2易液化，携带方便D．H2燃烧的产物是水，对环境没有污染（带*的有两个答案）*5、关于化学键的断裂，下列说法中正确的是A．在化学键的断裂过程中，肯定发生了化学反应B．在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化C．在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量D．在化学键的断裂过程中，肯定放出能量*6、下列反应属于放热反应的是（）A．Al和盐酸的反应B．灼热的碳与二氧化碳的反应C．石灰石的受热分解D．天燃气的燃烧共价键有键能之说，键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量.例如,H－H键的键能是436kJ·mol－1,这个数值就是指使1molH2分子拆成两个H原子所吸收的能量是436kJ·mol－1。
根据该信息回答9－11题。
*7、已知H－Cl键的键能是431.4 kJ·mol－1，下列关于键能的叙述中正确的是（）A．每生成1molH－Cl键就放出431.4 kJ·mol－1的能量B．每生成1molH－Cl键就吸收431.4 kJ·mol－1的能量C．每拆开1molH－Cl键就放出431.4 kJ·mol－1的能量D．每拆开1molH－Cl键就吸收431.4 kJ·mol－1的能量8A．H2B．HF C．HCl D．HBr9、能够用键能大小来解释现象的是（）A．常温常压下，溴为液态，碘为固态（提示：注意分子晶体中是靠什么决定熔沸点的？）B．氮气的化学稳定性比氧气大C．稀有气体一般情况下很难发生化学反应（提示：稀有气体有什么特殊结构）D．硝酸易挥发而硫酸难挥发10、若测得盐酸和氢氧化钠溶液反生成1mol水时放出的热量为Q，则下列各反应在溶液中生成1mol水时，放出的热量也为Q的是（）①醋酸和氢氧化钠溶液；②氨水和盐酸；③氢氧化钾溶液和硝酸A．①②③B．①③C．②③D．③（提示：留意强弱电解质的区别：溶液中强电解质已经全部电离，弱电解质只有部分电离，加入要弱电解质全部电离还要吸收能量）1、反应物与生成物；＞；＜2、D3、C4、C5、BC6、AD7、AD8、B9、B 10、D第二节化学能和电能这一部分内容是一个重点，我们的目标是要熟练掌握。
第一个记忆内容是一次能源和二次能源，相信大家经过简单的阅读就应该理解这两个基本的知识了。
本节的重点显然是化学能如何转化为电能上，原电池这是这个过程的产物。
它是一种将化学能转化为电能的装置，它的工作原理是将氧化和还原反应分别在两个不同区域进行，还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂。
当你碰到一个原电池的时候例如Cu | H2SO4 | Zn首先应该分析两个电极的活泼性：活泼的一端在当中做负极――――在负极上面发生氧化反应――――反应中失去电子不活泼的一端做正极―――――在正极上面发生还原反应（正极材料一般不会参加反应）――――反应中失去电子反应中电子由负极流向正极。
所以Zn是负极―――Zn－2e ＝Zn2＋Zn块逐渐变小。
Cu是正极―――2H＋+ 2e ＝H2↑所以在Cu表面有气泡。
那试试分析一下 Fe | AgNO3 | Ag的电极反应和现象是什么？所以原电池的构成条件可以归纳为下面几点：1、两个电极材料要活动性不同的两种金属或者一个金属一个是石墨（这个时候肯定是石墨正极，金属负极）2、一定要浸泡在电解质溶液中3、形成闭合电路（也就是要形成一个完整的通路）所以大家看看这道例题在新教材31页的第7题由Al、Fe、Cu、Ag和稀硫酸，可以组成的原电池数目为（）这道题目后面答案有错漏大家一起来根据刚才分析的三点自己动手写写，因为硫酸已经满足第二个条件电解质溶液了所以我们只要把四种金属两两配对就行了。
所以有Al| H2SO4 | Fe 、Al| H2SO4 | Cu 、 Al | H2SO4 | AgFe | H2SO4 | Cu 、 Fe | H2SO4 | Ag 、 Cu | H2SO4 | Ag六种，而里面最特殊的是最后一种，它的两个电极都不会和硫酸反应，但是它也是原电池，发生的类似与通常情况下铁生锈的反应（我们不需要掌握），但是它符合原电池的三项规则。
常见的三种化学原电池：1、干电池阅读书本37页，再打开双基81页第8题分析它的电极。
思考一下，为什么普通干电池使用久了会漏液呢？2、充电电池放电是何干电池一样，不过在外界电源的作用下可以发生逆反应－充电。
记住它的种类书本37-383、燃料电池是将燃烧转变成电池，留意这里需要大家去观察和理解。
这里一般不要求大家写出电极方程式，但是要判断正负极，于是大家应该先写出两种气体燃烧的化学方程式：例如氢氧燃料电池：先写出2H2＋O2＝2H2O这个大家写出来是没有什么问题的，然后我们要用到一个很上口的口诀：失高氧、得低还，迅速判断出氢气是还原剂被氧化、氧气是氧化剂被还原，于是通入氢气的那端就应该是负极了，通入氧气那端就是正极了。
能理解吗？试试分析甲烷和氧气组成的电池呢？通甲烷的那端就应该是（）极了，通入氧气那端就是（）极。
当然以上仅仅是原电池的基本知识，那其实它还有一些我们在课堂上的补充或者引申。
1、判断金属活动顺序例如双基81页第7小题，新学案32页双基训练的第8、9小题和能力拓展的第2小题。
2、通过转移电子数目守恒来进行计算。
还记得中段的最后一题吗？我们还是以Cu | H2SO4 | Zn为例子不论如何负极失去的电子都会一个不少的通过外电路流到正极，所以我们一旦知道其中一个明确的量，我们就能计算出其他的量。
如果上面的原电池中Zn极质量减少了6.5g，那我们怎么计算出标况下生成多少L氢气呢？还有转移多少电子呢？我们通过Zn －2e ＝Zn2＋65g 2mol6.5g xX＝0.2mol总反应Zn ～H265g 22.4L6.5g y y＝2.24L那问题就解决了（牢记列式的时候上下单位要一致）在练习一下可以参考新学案32页双基训练的第10题。
1、下列关于电能的特点叙述中错误的是（）A．电能较其它能源使用方便B．电能在现代社会中的使用最为广泛C．电能使用导致的污染小D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的2、下面的能源中属于二次能源的是（）A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油3、三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。
目前在我国发电总量中的比例最大的是（）A．水电（水力发电）B．火电（火力发电）C．核电（核能发电）D．风电（风力发电）4、火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能5、现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池6、化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（）A．化合价的升降 B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存7、下列电池中不属于二次电池的是（）A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池8、有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（）A．电池负极发生氧化反应B．电池正极发生还原反应C．电子流向是从负极流向正极（外电路）D．电流方向是从负极流向正极（外电路）9、原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。
①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④10、锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。
下列有关它的说法正确的是（）A．锌为电池负极，发生氧化反应B．电解质溶液是酸性溶液C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌D．通入氧气一段是负极，发生氧化反应。
带*有两个答案：*11、日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2ｅ＝Zn2＋；2NH4＋＋2e＝2 NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋。