第1讲化学能与热
考点一焓变与反应热
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。(化学反应在生成新物质的同时一定有能量变化?)
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。(自然界两大守恒)
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2.焓变、反应热
(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。(中学阶段焓变等于反应热)
(2)符号:ΔH。
(3)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
3.吸热反应和放热反应△H
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小认识吸放热反应:吸热反应是反应体系从外界环境吸收能量,反应体系能量升高,由低能到高能的储能过程。(吸多放少).放热反应是反应体系对外界环境释放能量,反应体系能量降低,由高能到低能的放能过程.(吸少放多)(反应体系:所有反应物生成物构成的体系。外界环境:除反应体系外的物质)
△H的两种计算方法:
△H=生总能-反总能(能看不能算,物质无绝对能量,只能计算能量变化量)
△H=反总键能-生总键能(键能估算反应热)
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
(3)放热反应和吸热反应
⒈放热反应:①大多化合②所有燃烧③所有中和④金属跟水或酸产氢⑤缓慢氧化⑥铝热反应
⒉吸热反应:①大多分解②盐的水解和弱电解质的电离(HF电离放热)③铵盐与碱共热制氨气Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应④碳和水蒸气、C和CO2的反应
深度思考
判断正误
(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应()
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()
(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()
(4)吸热反应在任何条件都不能发生()
(5)Na转化为Na+时,吸收的能量就是该过程的反应热()(第一电离能)
(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()
(7)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()
(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关()
题组一依据图形,理清活化能与焓变的关系
2.某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()
A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于100 kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
正确理解活化能与反应热的关系
1.催化剂能降低反应所需活化能,加快反应速率,缩短达到平衡时间,但不影响△H 2.E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即E1=E2+|ΔH|。
3.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ 的热量。其他相关数据如下表:
则表中x为(
A.920 B.557
C.436 D.188
4.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据,供计算使用。
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ΔH为______。
2.规避两个易失分点
(1)化学变化本质:①宏观:有新物质生成。②微观:原子重组:反应物分子拆成原子,原子重新组合成生成物分子。③化学键:旧键断裂同时新键形成是化变本质。
(2)常见物质中的化学键数目
考点二热化学方程式
1.热化方:表示物质变化和能量变化关系的式子。
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
表示:2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3.书写
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。(吸热反应不能省略+)
(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。(可将ΔH看成一种产物,△H与系数成正比)
(5)区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。(25 ℃、101 kPa)
(6)注意热化方的系数:只表示物质的量,可分可整。不表示分子个数。△H与系数成正比。
深度思考
1.怎样理解可逆反应中的反应热?
无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。
2.恒温恒容△V不等于0的按系数投料的等效平衡,正向和逆向的吸放热总和等于△H的热量。已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH=-196.64 kJ〃mol-1,在一定温度下,向一固定容积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2,达到平衡时放出热量为Q1 kJ,在同样条件下,向该容器中通入2 mol SO3,达到平衡时,吸收热量为Q2kJ,则Q1和Q2的关系为Q1+Q2=196.64 kJ
题组一多角度书写热化学方程式
一、依据反应事实书写热化学方程式
1.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下
2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为
______________________________________________
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为____________________________________________
二、依据能量图像书写热化学方程式
2.已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:_____________________________________________
3.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。
题组二“五”看,快速判断热化学方程式的正误
4.判断下列热化学方程式书写是否正确:(注:焓变数据均正确)
(1)CaCO3(s)===CaO+CO2(g)ΔH=+177.7 kJ()
(2)C(s)+H2O(s)===CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3 kJ·mol-1()
(3)C(s)+(O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1()
(4)CO(g)+(O2(g)===CO2(g)ΔH=-283 kJ·mol-1()
(5)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1()
(6)500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)(((2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1() 5.实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+890.3 kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
A.仅有②B.仅有②④
C.仅有②③④D.全部符合要求
热化方正误判断“五看”
1.看方程式是否配平;
2.看各物质的状态是否正确;
3.看ΔH的“+”、“-”符号是否正确;
4.看反应热的单位是否为kJ·mol-1;
5.看反应热的数值与化学计量数是否对应。
考点三两类重要反应热——燃烧热、中和热
1.燃烧热:在25 ℃101 kPa时,1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(C→CO2(g),H →H2O(l),S→SO2(g))时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol -1表示。
(2)表示的意义:例如C的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,表示在101 kPa时,1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
(3)表燃烧热的热化方可燃物系数必须为1,不表燃烧热系数随意。
C8H18(l)+(O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5 518 kJ·mol-1,即C8H18的燃烧热为5 518 kJ·mol-1。
(4)可燃物完全燃烧放出的热量的计算:Q放=n(可燃物)×ΔH(反应吸放热与n成正比)
2.中和热:酸碱发生中和反应生成1_mol液态H2O时的反应热叫中和热。
关键词:①产物是1 mol液态H2O②弱酸弱碱的中和反应因电离吸热中和热小于57.3 kJ·mol -1③浓硫酸氢氧化钠固体的中和反应因溶解放热中和热大于57.3 kJ·mol-1. 用④强酸强碱稀溶液无沉淀的中和反应的热化方:OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
(3)中和热的测定
①测定原理
c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1
②装置如图:
深度思考
1.如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么?
保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。
2.在测定中和热时,怎样才能保证反应完全?(使碱或酸稍稍过量。)
3.怎用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液,不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么?
答案实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动;因为铜传热快,热量损失大.
4.以50 mL 0.50 mol〃L-1盐酸与50 mL 0.55 mol〃L-1 NaOH反应为例,填写下表。(填“偏小”或“偏大”)
题组一
1.判断正误:
(1)S(s)+(O2(g)===SO3(g)ΔH=-315 kJ·mol-1(燃烧热)(ΔH的数值正确)()
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1(中和热)(ΔH的数值正确)()
(3)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1()
(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+(O2(g)===CO2(g)+2H2(g)
ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1()
(5)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6 kJ·mol -1()
(6)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则?C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1 400 kJ·mol-1()
(7)已知101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-221 kJ·mol-1,则该反应的反应热为221 kJ·mol-1()
(8)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量()
(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为-57.3 kJ·mol-1()
(10)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1()
(11)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5 kJ·mol-1()
反应热答题规范指导
1.ΔH后所跟数值需要带“+”、“-”符号。
2.反应热无论是用“反应热”、“焓变”还是ΔH表示,都需要带“+”、“-”符号。
3.中和热和燃烧热可不带“-”号。(他们都是放热)
题组二中和热测定误差分析和数据处理
2.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?____________________________________________________________
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=__________(结果保留一位小数)。
(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是________________________________________________________________________。
答案(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)ΔH1=ΔH2<ΔH3(5)-51.8 kJ·mol-1 (6)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,沉淀的生成热会影响反应的反应热
正确理解中和热,注意操作与计算细节
1.中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。2.酸碱溶液应当用稀溶液(0.1~0.5 mol·L-1)。若溶液浓度过大,溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大,电离程度达不到100%,这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿
电离时所需的热量,造成较大误差。
3.使用两只量筒分别量取酸和碱。
4.使用同一支温度计,分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后,必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。
5.取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,而不是结果的平均值,计算时应注意单位的统一。
考点四有关反应热的比较、计算
1.ΔH的比较
比较ΔH的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,ΔH反而越小;(放热负值,绝对值越大,值越小)对吸热反应,吸热越多,ΔH越大。
2.反应热的计算
(1)根据热化方计算:反应热与反应物的物质的量成正比。
(2)根据盖斯定律求算
关键在于设计算法:
①看目标热化方的物质哪个已知热化方有,都有的物质不看,然后看已知热化方是否需要放大缩小或转向,有时还有中间产物需要消去.总之将已知热化方都用上了就好了,有时还要注意干扰已知热化方.
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③热化方颠倒时,ΔH等值变号,可将△H看成一种产物,热化方系数变成原来n倍,△H也变成原来的n倍.
④同一物质的三态(固、液、气)变化也会吸放热,也要当成已知热化方处理.
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
深度思考
1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,放出的能量是否相同?放出的热量哪个多?为什么?
2.试比较下列各组ΔH的大小。
(1)同一反应,生成物状态不同时
A(g)+B(g)===C(g)ΔH1<0
A(g)+B(g)===C(l)ΔH2<0
则ΔH1____ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1<0
S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2<0
则ΔH1____ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1<0
C(s)+(O2(g)===CO(g)ΔH2<0
则ΔH1____ΔH2。
利用状态,迅速比较反应热的大小
若反应为放热反应(固变液,液变气吸热.气变液,液变固都放热)
1.当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。2.当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。3.在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,ΔH反而越小。
题组一利用盖斯定律书写热化学方程式
1.LiH可作飞船的燃料,已知下列反应:
①2Li(s)+H2(g)===2LiH(s)ΔH=-182 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-572 kJ·mol-1
③4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s)ΔH=-1 196 kJ·mol-1
试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式。(ΔH=-702 kJ·mol-1
题组二利用盖斯定律计算反应热
2.在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为
A.-488.3 kJ·mol-1B.+488.3 kJ·mol-1
C.-191 kJ·mol-1D.+191 kJ·mol-1. 答案A
1.能源分类
2.解决能源问题的措施
(1)提高能源的利用效率:①改善开采、运输、加工等各个环节;②科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
(2)开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
深度思考
判断正误
(1)太阳能是清洁能源()
(2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()
(3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用()
(4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的()
(5)随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一()
(6)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源()
(7)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料()
(8)化石燃料属于可再生能源,不影响可持续发展()
(9)开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量()
(10)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料()
(11)低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料,减少温室气体的排放()题组一正确理解能源的种类
1.能源分类相关图如下图所示,下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是()
A.煤炭、石油、沼气
B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、潮汐能
D.地热能、海洋能、核能
2.能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一,能源家族中:①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生的是________(填序号,下同);属于新能源的是________。
题组二能源的开发和利用
3.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是()
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2 mol 液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
4.为缓解能源紧张,越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料,经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。
(1)如图是某国能源结构比例图,其中生物质能源所占的比例是______。
(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来,其主要成分为脂肪酸酯,几乎不含硫,生物降解性好,一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用,下列说法正确的是________。
①生物柴油是可再生资源②可减少二氧化硫的排放
③与普通柴油相比易分解④与普通柴油制取方法相同
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
探究高考明确考向
全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研
1.(2014〃新课标全国卷Ⅱ,13)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将 1 mol的CuSO4溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4(s)·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)((CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是()
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
2.[2014〃新课标全国卷Ⅰ,28(1)(2)]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式___________________________________________________________
(2)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是________________________________________________________________
3.[2013〃新课标全国卷Ⅰ,28(3)]二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:(ⅰ)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应:(ⅲ)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应:(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为__________________________。
各省市高考题调研
1.[2014〃北京理综,26(3)①]已知:2NO2(g) N2O4(g)ΔH1
2NO2(g) N2O4(l)ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
2.(2014〃重庆理综,6)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为()
A.-332 B.-118
C.+350 D.+130
3.(2013〃重庆理综,6)已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g),
ΔH=a kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH=b kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。
下列叙述正确的是()
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能( kJ·mol-1
D.P—P键的键能为( kJ·mol-1
5.(2014〃高考试题组合)
(1)[2014〃四川理综,11(3)]已知:25 ℃、101 kPa时,Mn(s)+O2(g)===MnO2(s)ΔH=-520 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-297 kJ·mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)ΔH=-1 065 kJ·mol-1
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________________________________。
(3)[2014〃广东理综,31(1)]用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃料效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s)+CO2(g)
ΔH1=-47.3 kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)
ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
③CO(g) 1/2C(s)+1/2CO2(g)
ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=__________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
6.(2013〃高考试题组合)完成下列小题。
(1)[2013〃江苏,20(1)]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1=+3 359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s)ΔH2=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3
则ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)[2013〃四川理综,11(5)节选]焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l)ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)
ΔH3=-545 kJ·mol-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是________。
(3)[2013〃浙江理综,27(1)]捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=________。
(4)[2013〃天津理综,10(2)①]为减少SO2的排放,常采取的措施有:
将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+(O2(g)===H2O(g)
ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+(O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:____________________________________________________________________
练出高分
1.美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示,到2020年,美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%,此外美国将把新能源比重提高到30%。奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等,并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是()
A.CO2、甲烷都属于温室气体
B.用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体
C.太阳能、风能和生物质能属于新能源
D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
3.下列推论正确的是()
A.S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1;S(s)+O2===SO2(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2
B.C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH=+1.9 kJ·mol-1,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
C.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4 kJ·mol-1,则:含20 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7 kJ
D.2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221 kJ·mol-1,则碳的燃烧热等于110.5 kJ·mol-1 4.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是() A.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量
B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.该反应过程的能量变化可用右图来表示
5.下列说法正确的是()
A.右图可表示水分解过程中的能量变化
B.若2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0 kJ·mol-1,则碳的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应
D.已知:Ⅰ:对于反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-a kJ·mol-1,
Ⅱ:
且a、b、c均大于零,则断开1 mol H—Cl键所需的能量为(a+b+c)kJ
6.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是()
A.CH3OH(l)+(O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+725.76 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-725.76 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+1 451.52 kJ·mol-1
7.已知:
①H2(g)+(O2(g)===H2O(g)ΔH1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2=b kJ·mol-1
③H2(g)+(O2(g)===H2O(l)ΔH3=c kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH3=d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是()
A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
8.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()
A.该反应的ΔH=+91 kJ·mol-1
B.加入催化剂,该反应的ΔH变小
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH增大
9.反应A(g)+B(g)―→C(g)ΔH,分两步进行:①A(g)+B(g)―→X(g)ΔH1②X(g)―→C(g)ΔH2,反应过程中能量变化如图所示,E1表示A+B―→X的活化能,下列说法正确的是()
A.ΔH1=ΔH-ΔH2>0
B.X是反应A(g)+B(g)―→C(g)的催化剂
C.E2是反应②的活化能
D.ΔH=E1-E2
10.在量热计(如图)中将100 mL 0.50 mol·L-1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1
NaOH溶液混合,温度从298.0 K升高到300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J·K-1,溶液密度均为1 g·mL-1,生成溶液的比热容c=4.184 J·g-1·K-1(已知CH3COOH电离要吸热)。
(1)CH3COOH的中和热ΔH=________________
(2)CH3COOH中和热的文献值为-56.1 kJ·mol-1,你认为造成(1)中测得的实验值有偏差的可能原因是
______________________________________________________
(3)实验中NaOH溶液过量的目的是
_____________________________________________________
(4)你认为CH3COOH的中和热与盐酸的中和热绝对值相比,__________的较大,其原因是______________________________________________________
(2)量热计的保温杯绝热效果不好、酸碱溶液混合不迅速或温度计不够精确(答案合理即可) 11.按要求回答下列问题
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1
②H2O(l)===H2O(g)ΔH=+44.0 kJ·mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________________________________
学习必备欢迎下载 第二节化学能与电能(第一课时)教学设计 一、探究目标 (一)知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他 形式的能量。 (二)过程与方法通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 (三)情感价值观感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观, 提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点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。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变 化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机??这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来,类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
化学能与热能 【学习目标】 1、初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系,掌握物质的化学变化和能量变化的实质; 2、了解放热反应、吸热反应的含义,了解化学反应在提供热能方面的重要作用; 3、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性,培养节约能源及保护环境意识。 【要点梳理】 要点一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1、化学反应的实质 化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。 2、化学反应中能量变化的原因 (1)断开化学键吸收能量 例:1molH2中含有1molH—H键,常温常压下断开1molH—H键,需要吸收436kJ的热量。 (2)形成化学键放出能量 由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436kJ的热量。 要点诠释:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。 (3)化学键与化学反应中能量变化的关系 当E1>E2,反应吸收热量;当E1<E2,反应放出热量。 要点诠释:任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程,因此,任何化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中,从反应物分子改变为生成物分子,各原子内部并没有多少变化,但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏,生成物分子中的新化学键形成了,在破坏旧化学键时,需要能量来克服原子间的相互作用,在形成新化学键时,由于原子间的相互作用而放出能量。因此说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、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定 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。如下图所示: 反应物的总能量<生成物的总能量,反应吸收能量(图1); 反应物的总能量>生成物的总能量,反应放出能量(图2)。
6、下列变化属于吸热反应的是( ) ①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀 释④ KClO3分解制O2 ⑤生石灰与水生成熟石灰 A、①④ B、②③ C、①④⑤ D、②④ 第一节化学能与热能 化学反应发生时同时会伴随着能量的变化,例如煤、石油、天然气这三种我们非常熟悉的燃料,它们在燃烧时便能释放出热能。在初中化学里我们已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”等相关知识。那么化学反应中产生的能量变化,比如热能的释放,其从何而来?它与化学物质及其化学反应是否有所联系?在本节的学习中,我们将从微观结构的角度,即从本质上去分析理解化学反应中的能量,主要是热能的变化,从而建立起科学的能量观。 本节的学习内容可分为三部分: 1.化学能与热能之间的内在联系。在这部分内容里,我们将运用已有的化学键的初步知识去分析理解化学反应中的能量变化关系,在学习中应深刻理解以下要点: (1)化学反应中能量变化的主要原因: (2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素: 2.任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反:反应物具有的能量;E生:生成物具有的能量): 在学习这部分内容时,应该重视实验探究方法在学习新知识中的作用,通过科学探究可以帮助和加深我们对化学能与热能之间相互转化及其研究过程的认识,学会从定性和定量两个方面去研究化学反应中的能量变化。 3.了解生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系,建立起正确的能量观。除了课本知识外,也应通过阅读科普读物、多听科普讲座、多读书和看报纸等多种途径去获取这些方面的知识。
第二节化学能与电能(第一课时)教学设计 一、探究目标 (一)知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量。 (二)过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 (三)情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 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。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来,类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
高中化学知识点复习:化学能与热能 高中化学知识点复习:化学能与热能 【】为了帮助考生们了解高中学习信息,查字典化学网分享了高中化学知识点复习:化学能与热能,供您参考! 一、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 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、水反应制氢气。 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:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如 Ba(OH)2?8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。[练习]1、下列反应中,即属于氧化还原反应同时又是吸热反
应的是( B ) A.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应 B.灼热的炭与CO2反应 C.铝与稀盐酸 D.H2与O2的燃烧反应 2、已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( C ) 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. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生 以上就是查字典化学网的编辑为您准备的高中化学知识点复习:化学能与热能
《化学能与电能》的教学设计方案(第一课时) 一、教材内容分析 本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。其教学内容分成四部分:(1)能源的简单分类(2)化学能转化成电能方式(3)原电池的概念及其构成要件。(4)原理池原理的实验探究。本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的,学好本节内容能为以后学好化学选修1(化学与生活)中金属腐蚀与防护,以及选修化学的学生学好化学选修4(化学反应原理)中的电解原理等知识打下基础。 二、教学目标分析 (1)知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件,理解原电池的原理。 ②提高实验操作技能。 (2)过程与方法: ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究,帮助学生自主建构原电池的概念,理解和掌握原电池的原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 (3)情感态度 ①通过对原电池工作原理及条件的探究,培养浓厚的学习兴趣,养成严谨求实的科学态度。 ②利用实验进行探究,树立绿色化学理念,培养科学发展观,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 三 .教学重难点分析
1、教学重点 本节课是学生初次接触原电池的知识,而在后面的选修模块中还会详细介绍原电池原理的不同应用,加深对原电池原理的充分理解。因此我将本节课的重点定位为:理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系,了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。 2、教学难点 学生此时对于氧化还原反应的知识已经有一定程度的储备,但是化学反应原理的实际应用却是第一次接触,而对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也十分陌生,因此我将本节课的难点定位为:原电池装置的设计。 四、教学设计理念及方法 根椐课标的要求,在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式,本课根据学生已掌握的有关知识入手,通过小组合作学习,实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手,提出如何将化学能直接转化为电能,引入新课学习。 2、通过的化学实验,帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理,并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料,设计装置示意图,并根据示意图进行分组实验、小组讨论,判断哪些装置可以形成原电池,最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作,实现本课教学内容的应用和延伸,让学生体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。 五、教学手段
化学能与热能的相互转化教学设计 杨英 一、教学背景分析 根据新课程的基本理念,教师应该帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,所以要从生活实际引入本节课,激发学生探究欲望,让学生初步了解化学反应与能量之间的关系,让学生通过三个具体实验对实验现象和结论的描述,使学生把握化学反应中物质守恒和能量守恒的规律。学生知道化学反应能够制造新物质之外,还能够提供能量。用一些具体量去分析问题的思想,学生相对比较薄弱,需要在日常的教学中不断的培养。 二、教学内容分析 本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节(化学能与热能)》,该内容属于化学反应原理范畴。化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学《必修2》和《选修4》中均有安排,在高中《选修4》中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为《选修4》奠定必要的基础。化学能与热能一节课是新课程高中教材中新增加的知识,课标对这部分内容有较高要求,是化学中物质变化与能量变化两条主线之一,是建构完整的化学反应观念的一部分,也是下一节化学能与电能学习的基础。通过化学能与热能的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识,初步树立起科学的能源观,这将增进学生对化学的学习兴趣与情感,体会化学学习的价值。 三、教学目标 1、知识与技能目标:了解化学能与热能的相互转化;理解化学反应中化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因;掌握化学反应是吸收能量还是放出能量的判断方法。 2. 过程与方法:
通过实验,理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,形成吸热和放热的概念;通过科学探究和学生活动,让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化,体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观: 感知生物体内生命活动过程中的能量转化,能源与人类的密切关系,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,建立正确的能量观;通过实验培养学生的探究意识,提高学生的观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。 四、教学重点 化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 五、教学难点 从本质上理解化学反应的能量变化。 六、教学方法:阅读、交流讨论、实验探究。 七、教学过程 【复习回顾】 (1)化学反应中能量变化的主要原因是什么(化学键的断裂和形成) (2)化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定因素是什么(反应物总能量与生成物总能量的相对大小)。 当∑E(反应物)>∑E(生成物)——反应放出能量; 当∑E(反应物)<∑E(生成物)——反应吸收能量。 【过渡】上一节我们从理论上对反应热量变化进行了探讨,这节课我们主要通过实验来探讨分析反应过程中的吸热、放热问题。
第二节化学能与电能(第一课时) 一、探究目标 (一)知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量。 (二)过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 (三)情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 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。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来,类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
第一节化学能与热能(第1课时) 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、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”过程与方法能从微观 的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。 情感态度与价值观 1、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、通过师生互动,增加师生感情 教学重点 1.化学能与热能的内在联系及相互转变。 2.从本质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。 教学难点 1.化学能与热能的内在联系及相互转变。 2.从本质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。 教学方法 启发引导、探究式 一.化学键与化学反应中能量变化的关系 1、断开化学键吸收能量 1molH2中含有1molH—H 键,常温常压下使1molH2变为2molH 原子断开了1molH—H 键,需要吸收436KJ 的热量。 2、形成化学键放出能量 由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436KJ 的热量。 小结:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。 3、化学变化中能量变化的主要原因(微观方面) ⑴化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 ⑵化学反应的实质是用化学键理论可表述为旧化学键的断裂和新化学键的形成。 ⑶化学键与化学反应中能量变化的关系
当E1>E2,反应吸热;当E1
化学能与热能专题讲学稿 【知识目标】 一、决定一个化学反应吸热还是放热,取决于 。 具体表现为:吸热反应:E总断裂E总形成放热反应:E总断裂E总形成(填<或>)E总反应物E总生成物E总反应物E总生成物二、常见的放热反应有: 三、常见的吸热反应有: 【专题练习】 1.下列反应中属于吸热反应的是 A.炸药爆炸B.食物因氧化而腐败C.氢氧化钠与盐酸反应 D Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应 2.氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A.吸热反应 B.放热反应 C.既是吸热反应也是放热反应 D.都不是3.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是( )。 A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D.蔗糖 4.下列关于化学反应的说法中不正确的是 A.能量变化是化学反应的基本特征之一 B.能量变化可以体现为热能、光能、电能等 C.化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关 D.化学反应中的能量变化主要原因是化学键的断裂和形成 5.下列说法正确的是 A.由H原子形成H—H键要吸收热量 B.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成H2O时所释放的热量称为中和热 D.N2性质非常稳定,是因为分子中含有氮氮三键,要破坏氮氮三键需要吸收更多的
能量 6.关于化学反应中的能量变化,下列说法中不正确 ...的是 A.化学反应中的能量变化,主要是由化学键的变化引起的 B.对于可逆反应:a A(g)+b B(g)b C(g)+d D(g),如果正反应是放热反应,逆反应一定是吸热反应 C.氢气燃烧生成水是一个放热反应,说明1mol H2的能量高于1mol H2O的能量D.加热才能发生的反应,不一定是吸热反应 7、已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此判断下列说法正确的是( )。 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.吸热反应在一定条件下也能发生 8.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.该反应为放热反应 B. 该反应为吸热反应 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.该反应只有在加热条件下才能进行 9、下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是 10. 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
《化学能与电能》教学设计 (第2课时) ◆模式介绍 探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主探究或合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流,以自我获取,自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握;情感目标注重科学素养与道德品质的培养。 ◆教材分析 本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习,学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液,物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论,又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛,因此学好本节知识,具有重要的理论意义和现实意义。 ◆思路分析 在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理,和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析,学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质,日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金,如何解释常温下金属制品生锈的现象呢?通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合,再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃,提高学生关注自然,社会和生活现象的热情。 ◆教学目标 【知识与技能】 1、复习原电池原理; 2、掌握简单的电极反应的书写;
《化学能与电能》第一课时教学设计 一、设计思想 根椐课标的要求,在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式,本课根据学生已掌握的有关知识入手,通过小组合作学习,实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手,提出如何将化学能直接转化为电能,引入新课学习。 2、通过的化学实验,帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理,并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料,设计装置示意图,并根据示意图进行分组实验、小组讨论,判断哪些装置可以形成原电池,最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作,实现本课教学内容的应用和延伸,让学生体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。 二、教材分析 1、本节在教材中的地位及作用 本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容,是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对
初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学,本课为第一课时。通过本课的学习,能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池的概念,并能够写出电极反应式和电池反应方程式。 生活在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因,并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后,会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征,教材开始的几个设问,把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量,能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,“将化学能直接转化为电能”的思想,是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。 2、教学目标 (1)知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件,理解原电池的原理。 ②训练学生的实验操作技能。 (2)过程与方法
《化学能与热能》教学设计方案 一、教材分析 地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节(化学能与热能)》,该内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修4奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词,能源更是国际社会共同关注的话题。本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。总之,化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;初步树立起科学的能源观;这将增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 二、教学目标 1. 知识与技能:知道化学反应中能量变化的主要原因;知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素;通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法:通过实验,让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,形成吸热和放热的概念;通过科学探究和学生活动,让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化,体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观:感知生物体内生命活动过程中的能量转化,能源与人类的密切关系,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,建立正确的能量观;通过实验培养学生的探究意识,提高学生的观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。 三、教材重难点 重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点:吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法 阅读、交流讨论、实验探究。 六、教学设计思路
化学能与热能 编稿:张灿丽审稿:曹玉婷 【学习目标】 1、初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系,掌握物质的化学变化和能量变化的实质; 2、了解放热反应、吸热反应的含义,了解化学反应在提供热能方面的重要作用; 3、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性,培养节约能源及保护环境意识。 【要点梳理】 要点一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1、化学反应的实质 化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。 2、化学反应中能量变化的原因 (1)断开化学键吸收能量 例:1molH2中含有1molH—H键,常温常压下断开1molH—H键,需要吸收436kJ 的热量。 (2)形成化学键放出能量 由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436kJ 的热量。 要点诠释:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。 (3)化学键与化学反应中能量变化的关系 当E1>E2,反应吸收热量;当E1<E2,反应放出热量。 要点诠释:任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程,因此,任何化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中,从反应物分子改变为生成物分子,各原子内部并没有多少变化,但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏,生成物分子中的新化学键形成了,在破坏旧化学键时,需要能量来克服原子间的相互作用,在形成新化学键时,由于原子间的相互作用而放出能量。因此说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、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定 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。如下图所示:
《化学能与电能》(第2课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主探究或合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流,以自我获取,自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握;情感目标注重科学素养与道德品质的培养。 ◆教材分析 本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习,学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液,物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论,又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛,因此学好本节知识,具有重要的理论意义和现实意义。 ◆思路分析 在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理,和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析,学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质,日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金,如何解释常温下金属制品生锈的现象呢?通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合,再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃,提高学生关注自然,社会和生活现象的热情。 ◆教学目标 【知识与技能】 1、复习原电池原理; 2、掌握简单的电极反应的书写;
化学能与热能 一、化学反应和物质能量的关系 1.各种物质都储存有_______能,不同的物质储存的_________不同。 2.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: 二、化学键和化学反应中能量变化的关系 3.化学变化中能量变化的主要原因 ⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。 ⑵化学反应的实质用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。 常见的放热反应和吸热反应 放热反应:①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________ 吸热反应:①____________ ②____________ ③____________ ④____________ 一、选择题(每题只有一个正确答案) 1.氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A.吸热反应 B.放热反应 C.既是吸热反应也是放热反应 D.都不是 2.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。 该化学物质可能是( )。 A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D.蔗糖 3.下列物质加入水中显著放热的是( )。 A.生石灰 B.固体NaCl C.无水乙醇 D.固体NH4N03 4.对于放热反应,下列说法正确的是( ) A.产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 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H。O所具有的总能量 D.反应物H2和02具有的能量相等 5.关于吸热反应的说法正确的是( )。 A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应 C.使用催化剂的反应是吸热反应 D.C02与CaO化合是放热反应,则CaC03分解是吸热反应 6.已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是( )。 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
《化学能与热能》第一课时教学设计 一、教材分析 1. 地位和功能 本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》必修2第二章第一节(化学能与热能)的内容,围绕化学能与热能展开,即使初中化学相关内容的提升与拓展,又是选修“化学反应原理”的必要基础。本节属于化学反应原理范畴。是化学学科最重要的原理之一,也是深入认识和理解化学反应特点、进程的入门知识。同时,能源与人类的生存与发展息息相关,能源对人类文明和现代化发展有重大意义,决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;初步树立起科学的能源观;这将增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 2. 内容的选择与呈现 化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中必修和选修模块中均有安排,体现了学习的阶段性层次性,在具体内容上有交叉重叠,学生概念的形成呈螺旋式上升形态。 关于化学反应中能量变化的原因,根据课程标准,只点出化学键的断裂和形成是其主要原因,并笼统地将反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低,不予深究。关于化学能与热能的相互转化,侧重讨论化学能向热能的转化。 二、教学目标: 知识与技能: 1.了解化学键与化学反应中能量变化的关系。 2.通过图像分析联系生活实际,理解吸热放热的概念,理解化学反应中能量变化的主要原因。 过程与方法: 1.通过实验,理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,形成吸热和放热的概念。 2.通过科学探究和学生活动,让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化,体会研究化学反应中热量变化的实验方法。 情感、态度、价值观: 1.使学生用所学知识联系生活实际,能够对社会、生活中的相关问题做出合理的判断,树立正确的能量观。 2.发展学生学习化学的兴趣,使学生乐于探究,感受到学习的乐趣。 三、教材重难点: 重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点:吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法: 阅读、交流讨论、实验探究。 五、教学用具: 多媒体课件 六、教学设计思路: 能源与人类社会发展的关系 化学反应中能量变化的意义
考点四化学能与热能 Ⅰ.课标要求 1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。 2.通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。 3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 Ⅱ.考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。Ⅲ.教材精讲 一.化学反应的焓变 1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或kJ?mol-1在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量,而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。 注意: (1)反应热和键能的关系 例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。 1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 △H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量 ===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1 ===183kJ·mol-1 由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和 (2)反应焓变与反应条件的关系 焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质,在一定的状态(如温度、压强)下,焓有确定的数值。在同样的条件下,不同的物质具有的能量也不同,焓的数值也就不同;同一物质所处的环境条件(温度、压强)不同,以及物质的聚集状态不同,焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关,在相同的条件下,当物质的物质的量
高一化学 HX-2010-01-12-000 第一节《化学能与热能》导学案 编写人:苗海军审核人:编写时间:2010-1-12【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。了解吸热反应和放热反应。通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 2、通过实验活动及结果分析获得正确的认识。通过逐步深入的讨论交流建立知识结构。通过实际应用检验学习成果,体验学习成就。 3、在实践中获得学习成果,体验科学认知过程。共享信息,形成互助的学习氛围,提高个体学习的责任感。 【重点难点】 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。 【学法指导】 问题探究、比较推理、讨论归纳 【知识链接】 已经学习过的化学反应过程中伴随的热量变化 【学习过程】 一、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)·8H 【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热能变化。为什么有的化学反应吸热,而有的化学反应放热?
二、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: 例:已知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)之间的大小关系: 2、强酸与强碱反应的实质是H++OH-=H2O,中和反应是放热反应。酸与碱发生 生成称为中和热。 3、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。 已知该反应为放热反应,则拆开化学键需要的总能量(E拆)、形成化学键的总能量(E成)与放出的能量(E)之间的关系:。 三、实际应用 [思考]:阅读课本34~36页,人类如何利用化学反应产生的热量? 【归纳小结】 【当堂检测】 1、物质之间发生化学反应时,一定发生变化的是() A.颜色(若不正确,请举反例:) B.状态(若不正确,请举反例:) C.化学键(若不正确,请举反例:) D.原子核(若不正确,请举反例:)