新课标人教版化学必修Ⅱ第二章 第一节化学能与热能(第１课时）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。我国化石燃料和水电能源消耗构成图16.6%2.1%5.1%76.2%你知道吗?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？生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？【思考与交流】物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常
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现为热能变化。第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的本质是？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。H····Cl··：＋→Cl····H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl断开断开点燃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。形成H····Cl··：＋→Cl····H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量断开断开吸收能量形成放出能量点燃化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。【思考与交流】在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？2、一个化学反应吸收能量还是放出能量的决定因素看图讨论分析化学反应放出能量看图讨论分析化学反应吸收能量规律如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分能量以热的形式释放出来;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物。能量反应过程反应过程反应物生成物能量放热反应吸热反应反应物生成物规律【归纳小结】一个化学反应是为放热反应还是吸热反应取决于：一、从化学键的角度：取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小二、从物质本身具有的能量角度：取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反>E生，（2）若E反
生成物的总能量，化学反应能量。若反应物的总能量<生成物的总能量，化学反应能量。放出吸收3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（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.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C4、在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（）A.吸热反应B.放热反应C.吸收179kJ热量D.放出179kJ热量BD5、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收的能量高，因此放出热量。断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2molH－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此要吸收能量。6、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2E生若E反
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来了解反应中的热量变化？思考与讨论：实验2－1现象结论铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高该反应是放热反应[实验2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应２.整个实验中有哪些创新之处？1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？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、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O结论：该反应是吸热反应实验探究２－３盐酸温度NaOH溶液温度中和反应后温度盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。实验2－3盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃结论：中和反应是放热反应。实质：H++OH－＝H2O反应后温度升高室温室温中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热【思考与交流】酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。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
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？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。中和热的测定装置在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一是注重“量”的问题，如①反应物的浓度和体积取定值；②测量反应前后的温度值；③做平行实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如①用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；②量液器最好使用移液管；③搅拌使反应充分进行；④及时散热，使混合液温度均衡；⑤温度计的精确度高，最好使用精度为0.1℃或更高的温度计；⑥盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；⑦使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；⑧温度计要读准确。思考与交流随堂练习1.下列说法正确的是()A.大多数的化合反应是释放能量的反应B.大多数分解反应是吸收能量的反应C.释放能量的反应都不需要加热D.吸收能量的反应都需要加热AB2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C3、如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是(2)产生上述现象的原因是(3)写出有关反应的离子方程式(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量(填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体.(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体.(3)Mg+2H+=Mg2++H2(4)小于常见的放热反应和吸热反应放热反应所有燃烧中和反应金属与酸的置换一般的化合反应吸热反应一般的分解Ba(OH)2·8H2O与2NH4Cl的反应以C、H2、CO、为还原剂的氧化还原反应三、化学能的应用利用热量进行生活、生产和科研。利用热能使很多化学反应得以发生。如：科学视野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，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。【自主学习】启示：生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。科学视野人类利用能源的三个阶段1、柴草时期：以树枝杂草为主要能源2、化石能源时期：以煤、石油、天然气为主要能源3、多能源结构时期：可再生能源、清洁能源练习：指出下列说法的正误Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。Ｂ、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。对对不对不对不对1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。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、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。【本节小结】【归纳小结】一个化学反应是为放热反应还是吸热反应取决于：一、从化学键的角度：取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小二、从物质本身具有的能量角度：取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。常见的放热反应和吸热反应放热反应所有燃烧中和反应金属与酸的置换一般的化合反应吸热反应一般的分解Ba(OH)2·8H2O与2NH4Cl的反应以C、H2、CO、为还原剂的氧化还原反应新课标人教版化学必修Ⅱ第二章 第一节化学能与热能(第3课时）一、反应热1、定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量符号：△H单位：KJ/mol△H<0表示放热反应△H>0表示吸热反应2、计算
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：反应物的总能量减去生成物的总能量所得的数值3、分类：①燃烧热，②中和热3、分类：①燃烧热，②中和热①燃烧热在101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热②中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量叫中和热。室温下中和热约为57.3KJ/mol中和反应，燃烧反应均为放热反应有关反应热的计算【例1】25℃、101kPa时，使1.0g钠与足量的氯气反应，生成氯钠晶体并放出17.87kJ的热量，求生成1mol氯化钠的反应热。【解】Na(g)+½Cl2(g)==NaCl(s)17.87kJ/1g×23g/mol=411kJ/mol答：生成1molNaCl时放出热量411kJ。有关燃烧热的计算【例2】乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？【解】n(C2H5OH)=1000g/46g/mol=21.74mol1kgC2H5OH燃烧后产生的热量：1366.8kJ/mol×21.74mol=2.971×104kJ答：1kgC2H5OH燃烧后放出2.971×104kJ的热量。二、盖斯定律1840年，瑞士化学家盖斯（G．H．Hess）通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。看下面的图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了300m即山的高度与A、B点的海拔有关，而与由A点到达B点的途径无关这里的A相当于反应体系的始态，B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（△H1<0），然后从L到S，体系吸收热量(△H2>0)。经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2≡0盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反应进行得很慢有些反应不容易直接发生有些反应的产品不纯（有副反应发生）这些都给测量反应热造成了困难利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来C（s）+½O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个
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计算该反应的ΔH。提示（1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+½O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3△H2=△H1-△H3=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+½O2(g)=CO2(g)△H=-110.5kJ/mol应用盖斯定律的计算【例3】已知下列反应的反应热为⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+½O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解】分析各方程式的关系，知将方程式按2[⑵+⑶]-⑴组合得上述反应方程式即：△H=2[△H2+△H3]-△H1△H=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)]-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)反应热为-488.3kJ/mol1、下列物质加入水中，显著放热的是（）A、生石灰B、固体NaOHC、无水乙醇D、固体NH4NO32、在相同温度下，下列两个反应放出的热量分别一Q1和Q2表示：（）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2A、Q1>Q2B、Q1
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