必修2第二章 化学反应与能量
高中化学人教版必修2教案:第二章 化学反应与能量2-1化学能与热能
第二章化学反应与能量第1节化学能与热能第1课时【教学目标】⑴知道化学反应的本质是什么?⑵能分析化学反应中能量变化的主要原因⑶掌握从化学键的观点来分析能量的变化(4) 了解能量守恒定律【教学重点】掌握从化学键的观点来分析能量的变化。
【教学难点】运用能量守恒定律公式的简单计算。
【教学过程】[介绍] 能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
能源是人类赖以生存和发展的物质基础,我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。
迄今为止,人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。
但是,由于人类大量开发和浪费资源,造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。
在现代广泛使用的各种能源中,哪些与化学密切相关?面对能源枯竭的危机,提高能源的利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向,在这方面化学能作出什么贡献?本章初步讨论这些问题。
[创设情景] 在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。
[问题] 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物(煤中含有大量的碳),它们燃烧时放出热能。
你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是碳酸钙)要经过高温煅烧才能变成生石灰,高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[板书] 一、化学键与化学反应中能量变化的关系[思考]不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等。
为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?1、化学键与化学反应中能量变化的关系⑴化学反应的本质是什么?以氢气在氯气中燃烧为例,用化学键的观点分析反应的本质过程。
点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
⑵化学反应中能量变化的主要原因点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl吸收能量吸收能量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。
第二章 化学反应与能量单元总结及测试
第二章化学反应与能量总结巩固与测试一、重点聚焦(1)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量变化——吸热或放热E1>E2新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是吸热反应。
E1<E2新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是放热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应:放热反应:①燃烧反应;②中和反应;③物质的缓慢氧化;④金属与水或酸反应;⑤部分化合反应。
吸热反应:①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O;②大多数分解反应。
③CO2+C2CO ④C+H2O(g)CO+H2(3)中和热:酸和碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。
(2)原电池概念:借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。
(3)原电池的结构:(4)形成原电池的条件:①两种活泼性不同的金属(或金属与非金属单质)作电极②电极材料插入电解质溶液中③两极相连构成闭合回路④在电极上能自动发生氧化还原反应(5)原电池的表示方法总的来说,原电池中的化学反应是氧化还原反应。
①负极反应:由于负极是电子流出的电极,所以负极上发生的反应是氧化反应。
表示负极反应的式子叫做负极反应式。
铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的负极反应式是:Zn-2e-==Zn2+(氧化反应)②正极反应:由于正极是电子流入的电极,所以正极上发生的反应是还原反应。
表示正极反应的式子叫做正极反应式。
铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的正极反应式是:2H++2e-==H2↑(还原反应)(6)原电池的判断方法①据组成原电池的两极材料判断:一般活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极,而电子流动方向是由负极流向正极。
③据原电池内部电解质溶液中离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
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。
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结The document was prepared on January 2, 2021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+CO2△2CO是吸热反应.常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:Cs+H2Og △COg+H2g.②铵盐和碱的反应如BaOH2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等.3、能源的分类: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+O2=CO2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.BaOH2·8H2O与NH4Cl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1、化学能转化为电能的方式: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.正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加.5原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极K、Ca、Na太活泼,不能作电极;较不活泼金属或可导电非金属石墨、氧化物MnO2等作正极.②根据电流方向或电子流向:外电路的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极.③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极.④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小.正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出.6原电池电极反应的书写方法:i原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应.因此书写电极反应的方法归纳如下:①写出总反应方程式. ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应.③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应.ii原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得.7原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快.②比较金属活动性强弱.③设计原电池.④金属的腐蚀.2、化学电源基本类型:①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗.如:Cu-Zn原电池、锌锰电池.②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用.如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等.③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂KOH等.第三节化学反应的速率和限度1、化学反应的速率1概念: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. 计算公式:vB=()c Bt∆∆=()n BV t∆•∆①单位:mol/L·s或mol/L·min②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率.③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率.④重要规律:i速率比=方程式系数比ii变化量比=方程式系数比2影响化学反应速率的因素:内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的主要因素.外因:①温度:升高温度,增大速率②催化剂:一般加快反应速率正催化剂③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率溶液或气体才有浓度可言④压强:增大压强,增大速率适用于有气体参加的反应⑤其它因素:如光射线、固体的表面积颗粒大小、反应物的状态溶剂、原电池等也会改变化学反应速率.2、化学反应的限度——化学平衡1在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态.化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响.催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响.在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应.通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应.而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应.在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行.可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质反应物和生成物的物质的量都不可能为0.2化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变.①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应.②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行.③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0.即v正=v逆≠0.④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定.⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡.3判断化学平衡状态的标志:① V A正方向=V A逆方向或n A消耗=n A生成不同方向同一物质比较②各组分浓度保持不变或百分含量不变③借助颜色不变判断有一种物质是有颜色的④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z。
人教版高中化学必修二:第2章 化学反应与能量 本章重难点专题突破 含答案
本章重难点专题突破一 详析化学反应中热量的变化我们在做化学实验时,经常会感受到有热量的变化,比如钠与水的反应等,其实在化学反应中,不仅有物质的变化,即新物质的生成,而且还伴随着能量的变化,有的反应是吸热的,有的反应是放热的。
而化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。
化学反应是化学科学研究的核心,化学反应过程中的物质变化要遵循质量守恒定律,而能量变化要遵循能量守恒定律。
在化学反应过程中一定存在着能量的变化,而这些能量变化大多数表现为热量的变化,这就实现了化学能与热能的转化。
1.从化学键的角度理解在化学变化前后,参加反应的原子的种类和个数并没有改变,只是进行了原子之间的重组和整合;原子进行重组、整合的过程,实际上就是反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成的过程。
由于反应物中化学键的断裂要消耗能量,而生成物中化学键的形成要释放能量,因此我们将化学反应中能量变化表示为反应物――――――――――――→旧化学键断裂吸收能量新化学键形成释放能量生成物 这样,当反应中吸收的能量大于释放的能量,则反应表现为吸收能量,该反应为吸热反应; 当反应中吸收的能量小于释放的能量,则反应表现为放出能量,该反应为放热反应。
【典例1】 已知:①1 mol H 2分子中化学键断裂时需吸收436 kJ 的能量;②1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需吸收243 kJ 的能量;③由氢原子和氯原子形成1 molHCl 分子时释放 431 kJ 的能量。
则1 mol H 2和1 mol Cl 2反应生成氯化氢气体时的能量变化为( )A .放出能量183 kJB .吸收能量183 kJC .吸收能量248 kJD .吸收能量862 kJ解析 根据反应的化学方程式:H 2+Cl 2=====点燃2HCl ,可知在反应过程中,断裂1 mol H —H键、1 molCl —Cl 键,同时形成2 mol H —Cl 键。
计算可知生成2 molHCl 气体时,吸收的热量为436 kJ +243 kJ =679 kJ ,放出的热量为431 kJ ×2=862 kJ ,故反应中放出的热量为862 kJ -679 kJ =183 kJ ,A 对。
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
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[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
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【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
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【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
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【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
高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细
必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率(v )⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变更,Δt :时间)单位:mol/(L •s )应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响:①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分化学反应速率 意义:衡量化学反应快慢物理量 表达式:v = △c/△t 【单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算:同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因:反应物的结构的性质 外因 浓度:增大反应物的浓度可以增大加快反应速率;反之减小速率 温度:上升温度,可以增大化学反应速率;反之减小速率 催化剂:运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素:固体的表面积、光、超声波、溶剂压强(气体): 增大压强可以增大化学反应速率;反之减小速率压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2.化学反应限度:大多数化学反应都具有可逆性,故化学反应都有肯定的限度;可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。
在肯定条件下的可逆反应,当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时,反应到达化学平衡状态。
(1)化学平衡定义:化学平衡状态:肯定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再变更,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
(2)化学平衡的特征:动:动态平衡等:υ(正)=υ(逆)≠0定:各组分的浓度不再发生变更变:假如外界条件的变更,原有的化学平衡状态将被破坏(3)化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的限制,可以变更或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行,这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。
必修2 第二章 第一节 化学能与热能
必修2 第二章化学反应与能量第一节化学能与热能教案【课程三维目标】【知识技能】1、理解化学键与化学反应中能量转化之间的关系2、理解放热反应和吸热反应及化学能与热能之间的转化3、了解能源在生产、生活中的应用及对人类文明发展的贡献【过程方法】1、通过阅读了解能源对人类文明的贡献,并提出有探究价值的问题2、通过实验理解化学反应中能量的变化主要表现形式,弄清化学能与热能的关系【情感态度】感悟生物体内生命活动过程的能量变化,能源与人类社会发展的密切关系,形成节约能源、保护环境、可持续发展的意义【课内探究】一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、物质中的原子之间是通过化学键相结合的2、化学反应的特征是有新物质的生成,涉及到反应物的化学键断裂,生成物的化学键的形成,而化学键的断裂要吸收能量,化学键的生成要放出能量,使得化学反应中就有了能量的变化。
3、化学反应中能量变化的原因在相同条件下,各物质的能量不相同;能量不能再生,也不会消失,只发生形式的转化或传递4、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成,同时伴有能量变化;能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等,通常表现为热能的变化5、物质所具有的能量与物质的状态有关:固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的,因此对于同种物质,气体所具有的能量最高,固体最低。
在说一个反应的能量变化时,一定要说明物质(反应物和生成物)的状态。
6、物质具有的能量越低越稳定,参加化学反应时,化学键断裂就需要吸收更多的能量;反之,物质具有的能量越高越不稳定,参加化学反应时,化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)7、化学反应能量变化的计算反应的热量变化:△H(反应热)=E生成物的总能量-E反应物的总能量=E反应物的化学键断裂吸收的能量-E生成物的化学键形成放出的能量(教辅39页例1)推导:若△H>0(或△H为正),则为吸热反应;△H<0(或△H为负),则为放热反应例:已知H2(g)+Br2(l )===2HBr(g);△H=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为A.404 B.260 C.230 D.200二、化学能与热能的相互转化 (教材33页)能量守恒定律1、化学反应中能量变化形式化学能是能量的一种形式,在化学反应都有新物质的生成,同时伴有能量变化;能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等,通常表现为热能(吸热或放热)的变化2、实验验证实验2—1 Al 与盐酸的反应:温度升高——放热反应实验2—2 BaOH 2·8H 2O +2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ——为吸热反应实验2—3 盐酸与NaOH 溶液的中和反应:放热反应中和热(教材34页思考与交流)在稀溶液中,酸碱中和生成1mol 水时放出的热量就叫中和热。
2021年高中化学新鲁科版必修第二册 第二章 第二节 化学反应与能量转化 教案
化学反应与能量转化【教学目标】知识目标:1.理解化学反应中能量变化的实质;知道化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因。
2.初步学会从微观的角度认识化学反应。
3.通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理。
4.判断原电池的正负极和电极反应的书写。
能力目标:1.学会从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质。
2.通过对铜锌原电池的分析,了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。
3.在学习过程中,学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。
情感态度和价值观:1.体会思考带给人的愉快情感体验,感悟化学学科学习的乐趣。
2.养成良好的实事求是的科学态度。
3.关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题,增强环境保护意识,逐步形成可持续发展的思想。
【教学重点】1.化学反应中能量变化的实质。
2.原电池的概念、原理、组成及应用。
【教学难点】1.从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质2.通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
【教学方法】采用探究式学习方式:提出问题→明确任务→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流【教学准备】1.学生:按每4名同学为一组进行分组,以小组为单位预习探究实验,了解实验的主要目的与具体步骤;2.教师:准备多媒体教学设备及探究实验的仪器和药品。
【教学过程】第一课时【引入】嫦娥一号奔月是什么产生的能量把火箭推向天空?【提问】上节课学习了化学反应过程中,物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成,请同学们分析以下两个反应中化学键变化的情况:2H2+O22H2O2H2O2H2↑+O2↑【过渡】我们研究化学反应就是要很好地利用化学反应,不仅仅可以利用化学反应制取新物质,还可以利用化学反应过程中的能量。
比如:远古时期的人通过钻木取火,并利用燃烧放出的能量烧烤食物、取暖;当今社会,煤、石油、天然气是主要能源。
高中化学鲁科版2019必修二化学反应与能量转化
C 生成物总能量E2
(1)若E1>E2,则反应体系总能量___降__低___(填“升高”或“降低”),该反应为 __放__热__(填“吸热”或“放热”)反应,原因是_反__应__物__的__部__分__内__能__通__过__化__学__反__应_ _转__化__为__热__能__释__放__给__环__境____。 (2)若E1<E2,则反应体系总能量__升__高___(填“升高”或“降低”),该反应为 _吸__热___(填“吸热”或“放热”),原因是__反__应__物__从__环__境__中__吸__收__能__量____。
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化学反应中能量变化的本质及转化形式
HUA XUE FAN YING ZHONG NENG LIANG BIAN HUA DE BEN ZHI JI ZHUAN HUA XING SHI
02
知识梳理 1.化学反应中能量转化的原因 (1)从化学键的角度——微观角度
E1<E2,反应 释放 能量(放热反应),释放能量: E2-E1; E1>E2,反应 吸收 能量(吸热反应),吸收能量: E1-E2 。
解析 Ca(OH)2在水中的溶解度随着温度的升高而降低。
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(3)写出有关反应的离子方程式:__M__g_+__2_H_+__=_=_=_M__g_2_+_+__H_2_↑____。
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(4)由实验推知,MgSO4和H2的总能量___小__于___(填“大于”“小于”或“等 于”)镁条和硫酸的总能量。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学反应中能量变化 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式
化学反应中能量变化
HUA XUE FAN YING ZHONG NENG LIANG BIAO HUA
人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能教案
教案2、用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热3、用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰4、将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化5、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物混合物成糊状有水生成【讲解】注意事项:这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,将玻璃片上的水凝固。
实验中要注意两点:(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成学习环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。
【投影小结】1、方程式:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O2、玻璃棒的作用:搅拌,使混合物充分接触3、反应物成糊状的原因:结冰粘结【板书】结论:该反应是吸热反应【实验三】酸碱中和反应中的能量变化【板书】3、酸碱中和反应中的能量变化【投影实验】实验步骤:在50 mL 烧杯中加入20 mL 2 mol/L的盐酸,测其温度。
另用量筒量取20 mL 2mol/L NaOH溶液,测其温度,并缓慢地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。
观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。
盐酸温度/℃NaOH 溶液温度/℃中和反应后溶液温度/℃室温室温温度升高【提问】是不是所有强碱与强酸的反应都放热呢?下面让我们做一组对比实验。
【设疑】对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量?【讲解】由此可见,强酸与强碱的反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但是它们的反应本质相同,都是H+与OH-离子反应生成水的反应,属于中和反应,其离子方程式都是:H+ + OH- = H2O。
所以,可提出推测,即中和反应都放热。
人教版化学必修2讲义:第二章 化学反应与能量 第3节 第2课时
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[知识梳理]一、化学反应的限度1.可逆反应(1)定义:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(2)特点①正向反应和逆向反应同时进行。
②一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到100%。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
2.化学平衡状态(1)化学平衡的建立(2)化学平衡状态(简称化学平衡)在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变的状态。
【自主思考】1.可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态,此时反应物的转化率最大吗?提示可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态后,反应物的量不再随时间的变化而变化,因此反应物的转化率达最大值,且保持不变。
二、化学反应条件的控制1.化学反应条件的控制⎩⎪⎨⎪⎧ 促进有利反应⎩⎪⎨⎪⎧ 提高反应的转化率加快反应速率控制有害反应⎩⎪⎨⎪⎧ 减慢反应速率减少甚至消除有害物质的产生控制副反应的发生2.燃料燃烧的条件(1)燃料与空气或氧气尽可能接触。
(2)温度达到燃料的着火点。
3.提高燃料燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。
关键是燃料与空气或氧气尽可能接触,且空气要适当过量。
(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能利用率。
【自主思考】2.结合燃料燃烧的条件分析灭火的措施有哪些?提示 (1)隔绝空气 (2)降低火焰的温度[效 果 自 测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)任何可逆反应都有一定的限度( )(2)化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等( )(3)化学反应的限度与时间的长短无关( )(4)化学反应的限度是不可改变的( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×2.(1)炭在火炉中燃烧得很旺时,在往炉膛底内的热炭上喷洒少量水的瞬间,炉子内的火会更旺这是因为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
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(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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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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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
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。
高中化学必修二--第二章第一节
混合前温度
室温20。c
室温
混合后温度
t1
t2
结论
HNO3与NaOH发生 中和反应时放热
HCl与NaOH发生 中和反应时放热
对实验进行 归纳和概括
强酸与强碱发生中和反应时放出热量
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
1、燃料的燃烧(物质缓慢氧化) 2、金属与酸(水)生成氢气 3、中和反应 4、大部分化合反应 5、金属氧化物与水或酸(CaO) 6、铝热反应
实验2-1
现象
结论
铝与盐酸反应,放出大量气
泡,温度升高
放热反应
实验2-2 现象:1、玻璃片(小木板)会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、内壁变冷
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 +10H2O
结论:该反应是吸热反应
【实验2-3】
反应物 酸 HNO3 2 mL 1 mol/L HCl 2 mL 1 mol/L 及用量 碱 NaOH 2 mL 1 mol/L NaOH 2 mL 1 mol/L
结果是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下也能发生反应
已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应 的下列说法中正确的是( C )
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定
能发生
在反应H2 + Cl2 =2HCl 中, 已知:
463KJ/mol)。
(2)搅拌使反应充分进行 (3)及时散热,使温度混合均衡 (4)温度计越精确越好,且读数要准确 (5)用隔热装置,液体上方空间要小,注意 控制反应时间,尽量减少热量散失;
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必修2第二章化学反应与能量【基础知识】一、化学能与热能:1.化学反应中能量变化的本质是旧键的和新键的。
其中断键能量,成键能量。
2.化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的有关,当反应物的总能量>生成物的总能量,反应能量。
当反应物的总能量<生成物的总能量,反应能量。
3.反应中化学能与热能的相互转化:(1)放出热量的反应——反应常见的有:①燃烧反应②活泼金属与酸反应③中和反应④大部分化合反应等等。
(2)吸收热量的反应——反应常见的有:①C+H2O CO+H2 ②B a(O H)2·8H2O与N H4C l的反应③大部分分解反应等。
【针对练习】:1、下列说法正确的是()A. 凡是放热反应的发生均无需加热B.凡是需要加热后才能发生的反应是吸热反应C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D. 物质发生化学反应都伴随着能量变化2:下列反应中属于吸热反应的是()①液态水汽化②将明矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A. ①④B. ②③C. ①④⑤D. ②④3.下列变化过程需要吸收能量的是()A.C1+C1→C12B.H2→H+H C.H2+C12=2HC1 D.H+C1→HC14.下列反应中属吸热反应的是()A.镁与盐酸反应放出氢气B.氢氧化钠与盐酸的反应C.硫在氧气中燃烧D.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应5、下列反应既属于氧化还原反应,又属放热反应的是( )A.氢氧化钾和硫酸中和B. 碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应6、将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧,这样处理的目的是()①使煤充分燃烧,提高煤能的利用率②减少SO2的产生,避免造成“酸雨”③减少有毒的CO产生,避免污染空气④减少CO2的产生,避免“温室效应”A、①②③B、②③④C、①③④D、①②③④二、化学能与电能【基础知识】1.火力发电:化学能先转化为然后转化为再转化为。
2.原电池:将能转变为能的装置。
⑴工作原理:(以铜、锌、稀硫酸组成的原电池为例):负极(): 电极反应:反应类型:正极():电极反应:反应类型:电子流向电流方向离子移动方向⑵形成条件:①能自发发生的氧化还原反应②两个活动性不同的电极③电解质溶液④连成闭合回路⑶简单原电池正极、负极的判断方法:的金属是负极,的金属或非金属是正极。
【针对练习】:1:下列说法错误的是﹙﹚A.燃煤发电是将化学能通过热能间接转化为电能B.化学能可通过氧化还原反应直接转变为电能 C.化学电池是将化学能转化为电能的装置D.在化学反应中,化学能转化为电能必须先将化学能转化为热能,热能再转化为机械能,机械能再转化为电能.2:由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的P H的变化情况是﹙﹚A.不变 B .先变小后变大 C.逐渐变大 D .逐渐变小3:由Fe﹑Cu,硫酸铜溶液构成的原电池,负极是____,正极是____,负极反应式是____________________________________,正极反应式是 , 总反应式____________________________。
4、废电池的污染引起人们广泛注意,废电池对环境造成污染的主要物质是:()A、锌B、汞C、石墨D、二氧化锰5、已知空气――锌电池的电极反应为:锌片:Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O石墨:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-根据此判断,锌片是:()A、负极,并被氧化B、负极,并被还原C、正极,并被氧化D、正极,并被还原6、X,Y,Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为负极。
X,Y,Z三种金属的活动性顺序为:()A、X>Y>ZB、X>Z>YC、Y>X>ZD、Y>Z>X7、下列变化是因原电池反应而引起的是()A、在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜B、常温下,铁被浓硫酸“钝化”形成保护膜C、在潮湿的空气中钢铁易生锈D、在潮湿的空气中过氧化钠易变质4.原电池的正极是﹙﹚①化学性质较活泼的金属②化学性质较不活泼的金属③电子流出的极④电子流入的极A.①②B.②④C.②③D.③④【基础知识】1.化学反应速率及其表示方法⑴定义:通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 (取正值)来表示。
⑵表示方法:υ= ⑶单位: ⑷意义:同一反应选用不同物质表示同一段时间内的反应速率时,其数值可能 ,但表达的意义 。
(5)速率与计量数的关系:各物质的反应速率之比等于该反应方程式中相应的 之比。
2. 影响反应速率的主要因素是 3.影响反应速率的外界因素⑴在其它条件不变时,升高温度,可 化学反应速率; ⑵在其它条件不变时,使用催化剂一般 化学反应速率; ⑶在其它条件不变时,增大反应物浓度,可 化学反应速率。
(4)其它因素 【针对练习】:1.A 和B 反应生成C ,假定反应由A 、B 开始,它们的起始浓度均为1mol/L 。
反应进行2min 后A 的浓度为0.8mol/L ,B 的浓度为0.6mol/L ,C 的浓度为0.6mol/L 。
则2min 内反应的平均速率V A = ,V B = ,V C = 。
该反应的化学反应方程式为___________________________。
2.在N 2 + 3H 22NH 3合成氨的反应中,采取下列措施,不能使反应速率加快的是( )A.增大氮气的浓度B.扩大容器的体积C.使用催化剂D.适当升高温度3.在2L 密闭容器中,发生3A(气)+B(气)=2C(气)的反应,若最初加入A 和B 都是4mol ,A 的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10秒钟后容器中B 的物质的量为( )A 、2.8molB 、1.6molC 、3.2molD 、3.6mol4.对于反应A+3B =2C(各物质均为气体),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行最快的是 ( )A .V A =0.01 mol /(L ·s) B.VB =O.02 mol /(L ·s)C .V B =O.6 mol /(L ·min)D .V C =1.0 mol /(L ·min) 5、在反应:C + CO 2 ≒ 2CO 中,可使反应速率增大的措施是:( ) ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO 2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 A 、①②③④ B 、②③④⑤ C 、①②③ D 、②③④ 6、下列实验中,反应速率加快是由催化剂引起的是:( ) A 、在炭粉中加入KClO 3,点燃时燃烧更为剧烈B 、锌与稀硫酸反应中加入少量CuSO 4溶液而使反应放出H 2的速率加快C 、固态FeCl 3和固体NaOH 混合后,加入水能迅速产生沉淀D 、双氧水中加入少量MnO 2,即可迅速放出气体 7、下列措施对增大反应速率明显有效的是:( )A 、Na 与水反应时增大水的用量B 、Fe 与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸C 、在K 2SO 4与BaCl 2两溶液反应时,增大压强D 、将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验8、在一个密闭容器中,盛有N 2和H 2,它们的起始浓度分别是1.8 mol ·L -1和5.4 mol ·L -1,在一定的条件下它们反应生成NH 3,10min 后测得N 2的浓度是0.8 mol ·L -1,则在这10min 内NH 3的平均反应速率是 ( )A 、0.1mol .L -1.min -1B 、0.2mol .L -1.min -1C 、0.3mol .L -1.min -1D 、0.6mol .L -1.min -1四、化学反应限度 【基础知识】1.化学平衡状态:在一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率 时,反应物和生成物的浓度 ,达到表面上静止的状态,我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡是在给定条件下化学反应所能达到的 ,即该反应的限度。
2.化学平衡状态的特征: 3.平衡状态的判断方法 : 直接判定: v正= v 逆(实质)间接判定: 能变的量保持不变说明已达平衡。
【针对练习】:1.在一定温度下,反应A 2(g )+B 2(g )2AB (g )达到平衡的标志是 ( ) A .单位时间生成n mol 的A 2同时生成n mol 的AB B . 容器内的总压不随时间变化 C . 单位时间生成2n mol 的AB 同时生成n mol 的B 2 D . 单位时间生成n mol 的A 2同时生成n mol 的B 22、右图是可逆反应X 2 + 3Y 2 2Z 2 在反应过程中的反应速率(V )与时间(t )的关系曲线,下列叙述正确的是( ) A 、t 1时,只有正方向反应 B 、t 2时,反应没有到达限度 C 、t 2- t 3,反应不再发生D 、t 2- t 3,各物质的浓度不再发生变化3、在一密闭容器中充入一定量的H 2和N 2,经测定反应开始后3s 末的V(H 2)=0.3mol/(L •s),则3s 末NH 3的浓度为:( )A 、0.4mol/LB 、0.6mol/LC 、0.9mol/LD 、1.2mol/L 4、可逆反应2SO 2 + O 22SO 3达到平衡的标志是① 消耗2 mol SO 2的同时生成2 mol SO 3② SO 2、O 2与SO 3的物质的量之比为2∶1∶2 ③ 反应混合物中,SO 3的质量分数不再改变A 、①②B 、①③C 、只有③D 、只有①。