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2017_2018学年高中化学第2章化学反应与能量2.1化学能与热能课件新人教版必修2

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2-1化学能与热能人教版。。。。。。
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第二章                                                                   化学反应与能量 
第一节                                                                化学能与热能 
          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。 
          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
目标导航 预习引导
          献。 
          1.能量变化观点的建立。 
          2.化学键、物质的能量与化学反应中能量变化的关系。 
          3.化学能与热能的相互转化。 
    
一、化学键与化学反应中能量变化的关系目标导航 预习引导                                                                
         1.化学反应中能量变化的原因(微观角度) 
         (1)物质中的原子之间是通过化学键结合的。 
         (2)断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要
放出能量。 
         (3)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和
形成。 
       2.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) 
       反应物的总能量>生成物的总能量,化学反应放出能量,为放热反应;
反应物的总能量<生成物的总能量,化学反应吸收能量,为吸热反应。 

目标导航 预习引导 化学反应能量变化的决定因素如图所示: 


                                                                                      
                                      预习交流           1 
      不同化学反应所伴随发生的能量变化也不同。化学反应是吸热还
是放热由什么决定?是不是放热反应不需加热,吸热反应都要加热?试举
例说明。 
      答案: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
目标导航 预习引导
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,如白磷的自燃。

吸热反应大都需要加热,也有不需加热就能反应的,例如                                                    NH4Cl    固体与

Ba(OH)2·8H2O        固体的反应。 
        二、化学能与热能的互相转化 
       1.化学反应遵循两条基本的自然定律:质量守恒定律和能量守恒定
律,化学能是能量的一种形式,它可以与其他能量互相转化。 

目标导航 预习引导 2.化学反应中的能量变化:主要表现为热量变化——吸热或者放热。 

       3.中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成                                                    1 mol H2O       时放出
                                               +        -
的热量。中和反应的实质是                                 H  +OH            H2O(用离子方程式表示)。 
                                           预习交流             2 
       浓硫酸稀释时放出热量,是放热反应吗? 
       答案:不是。放热反应应为化学反应。 
       一、从化学能的角度理解化学反应过程中的能量变化 
          活动与探究 
      1.煤是一种重要的燃料,在点燃条件下燃烧,放出大量的热。其在燃

烧过程中能量的变化与如图所示中的                                                 (填字母)最相符(图中                  E1、
E   分别表示反应物和生成物的总能量)。  
问题导学2 当堂检测


                                                                     
       2.将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中,用细绳
绑住塑料袋中间部分,使两种晶体隔开,做成“冰袋”。使用时将细绳解下,
用手使袋内两种固体粉末充分混合,便立即产生低温,这种“冰袋”可用

于短时间保鲜食物。则碳酸钠与硝酸铵的总能量问题导学 当堂检测                                                             (填“大于”或
“小于”)反应后生成物的总能量。  
       3.化学反应中的能量变化不仅仅表现为热能的变化,有时还可以表
现为其他形式的能量变化。比如,停电时,人们一般点蜡烛来照明,这主
要是将化学能转化为                                      。  
       答案:1.A            2.小于         3.光能 
             迁移与应用 
                      例    1(双选)下列说法正确的是(  ) 
问题导学 当堂检测
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 
         C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能
量一定不同 
         D.在一个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 
问题导学 当堂检测

           解析:任何化学反应都有能量变化,但有能量变化的物质变化不一
定是化学变化,如物质的三态变化,因此,A                                                                             项正确,B                  项不正确。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,但反
应物的总能量与生成物的总能量的高低则无法确定,因此,C                                                                                                                 项正确,D
项不正确。 
           答案:AC 
                       迁移训练          1  下列说法正确的是(  ) 
A.浓硫酸与足量氢氧化钠溶液发生中和反应生成                                              1 mol   水所释放的热
量称为中和热 
      B.化学反应吸收或放出的热量与参加反应的物质的多少有关 
      C.任何反应中能量的变化都表现为热量的变化 
问题导学 当堂检测
      D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能 
      解析:A       项,浓硫酸溶于水要放热,这部分热量不属于中和热;C                                                项,化
学反应中的能量的变化可表现为光能、电能等;D                                              项,白炽灯工作时除了
释放光能外,还释放热量。 
      答案:B 
                                                                                   
      化学反应中,物质发生了变化,化学能也随之而改变,化学反应过程
中吸收或放出能量可用下图形象地表示: 
  放出能量                                    吸收能量 


问题导学 当堂检测


                                                                             
问题导学       当堂检测


                                                                                                                                                                                                                                                                                           
         由上图,化学反应过程中是吸收能量还是放出能量,取决于反应物
的总能量与生成物的总能量的相对大小。化学反应过程中吸收或放出
问题导学 当堂检测
能量的数量关系可以表示为: 
反应物                  生成物 

自身能量              E1  自身能量                      E2 

         若    E1>E2,化学反应表现为放热反应; 

         若    E1”或“<”)生成物总能量。  
         答案:(1)679 kJ                      (2)862 kJ              (3)放热               (4)> 
          迁移与应用 
                 例   2  氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,

破坏     1 mol   氢气中的化学键消耗的能量为                              Q1 kJ,破坏      1 mol    氯气中的化

学键消耗的能量为                   Q2 kJ,形成       1 mol   氯化氢中的化学键释放的能量为
Q   kJ。下列关系式中,正确的是(  ) 
问题导学 3当堂检测

      A.Q1+Q2>Q3          B.Q1+Q2>2Q3          C.Q1+Q20,E1=Q1+Q2,E2=2Q3,所以                        Q1+Q2<2Q3。 
      答案:D 
                 迁移训练      2 化学反应     A2+B2      2AB  的能量变化如图
所示,则下列说法正确的是(  ) 


                                                  
    A.该反应是吸热反应 
     B.断裂   1 mol A—A   键和   1 mol B—B   键能放出      x kJ 能量 
问题导学 当堂检测 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:从能量变化图示上可以看出,反应物总能量高于生成物总能
量,该反应是放热反应,A、D             错误。断裂化学键时要吸收能量,故                   B 错误。 
     答案:C 
          1.化学键与能量 
          物质中的原子之间是通过化学键相结合的。断开物质中的化学键
   要吸收能量,而形成物质中的化学键要放出能量。如下表: 
          化学键的变化与能量的关系(25 ℃、101 kPa)。 
                              化学键的变化                         能量的变化 

问题导学 当堂检测
                              断开     1 mol H—H        键      吸收      436 kJ   能量 
                              生成     1 mol H—H        键      放出      436 kJ   能量 
                              断开     1 mol C—H        键      吸收      415 kJ   能量 
                              生成     1 mol C—H        键      放出      415 kJ   能量 
    
问题导学       当堂检测


要点提示:①断开和形成                                                                                                             1 mol                        相同的化学键吸收和放出的能量数值相
同。②化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。③物
质的键能越大,则该物质具有的能量越低。 
      2.化学键断裂与形成和能量变化的关系 
      化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键断裂时所
吸收的能量和生成物中化学键形成时所放出的能量的相对大小。其数
量关系可以表示为: 
      化学反应 

问题导学 当堂检测                     
(吸收能量)           (放出能量) 

      E1    E2 

      若   E1>E2,化学反应表现为吸热反应; 

      若   E1
	
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