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1、第二单元化学反应中的热第1课时放热反应与吸热反应新课程标准1 .认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应,能正确表示化学反应中热的释放和吸收。2 .了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。学业质量水平合格性要求1 .能从宏观与微观相结合的角度解释化学反应中的能量变化。2 .理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。(水平2)等级性要求能运用化学计量单位定量分析化学变化伴随的能量转化,能利用化学反应中的能量变化解决生产、生活中的简单问题。(水平3)图说考点微观角度:化学键与化化学反应学反应中能量变化中的能fit-的观角度:反应物,生、变化成物的总能1概念放热反应吸热反应,判
2、断方法常见的吸热反应与放热反应定义热化学方程式意义表示方法、书写应注意的问题基础知识自学思记尝试新知预习一、放热反应与吸热反应1 .反应中化学能与其他能量的转化:(1)煤炭的燃烧:-热能、光能;(2)CaCo3的高温分解:热能一;(3)植物的光合作用:-化学能;(4)电解水制Hz:-化学能。2 .吸热反应、放热反应:实验操作实验现象有关化学方程式及结论稀盐酸-1扎铁条温M产生大量一,混合液的温度离子方程式:结论:反应过程中热量HJBa(OH)28H2O+NH4C1化学方程式:结论:反应过程中热量%1有刺激性气味气体产生(NH3),烧杯温度结论每一个化学反应都伴随着的变化,有的能量,有的能量(1
3、)实验探究:(2)概念:把.的反应称为放热反应,把.的反应称为吸热反应。(3)常见的放热反应和吸热反应:一活泼金属与水或酸的反应,如2Na+2H2O2NaOH+H2t一酸碱中和反应,如NaoH+HCINaO+HzO燃烧反应,如C+O2CO2一多数化合反应,如CaO+H,O=Ca(OH)z多数分解反应,如CaCOj=CaO+CO2t常见三个特殊反应Ba(OH)28H2O+2NH4CIBaCI2+10H2O+2NHjt高温CH2(Xg)CO+H2C+CO,2C03.化学反应中能量变化的原因:(1)化学反应中能量变化的决定因素宏观角度:物质总能量与化学反应能量变化的关系:他一应的能成的能反物总S生物
4、总S反应物一生成物一反应过良I生成物成的能应的能生物总Ia反物总ft反应物.反应过疯图I中反应物的总能量生成物的总能量,反应能量;图II中反应物的总能量生成物的总能量,反应能量。(2)从化学键角度分析化学反应中能量变化的原因一微观角度:在化学反应过程中,反应物分子中旧键断裂需能量,生成物分子中新键形成能量。化学反应中的能量变化可以用图形象的表示出来:吸收能量E1吸收的能量AE=E1E2It旧化学键断裂fEE2反应吸收能量反应物新化学键形成A生成物1Ei以.反腐释放能量II郭放能量E2释放的能量E=E2-E1【学而思】1 .质疑:在25C、IOIkPa的条件下,断裂1mo1H-H键吸收436kJ
5、能量,断裂1mo1C1-C1键吸收243C能量,形成1mo1H-C1键放出431kJ能量。H2+C2普2H。的化学反应可用如图表示:能量能量请回答下列有关问题:(1)反应物断键吸收的总能量是多少?(2)生成物成键放出的总能量是多少?(3)该反应是吸热反应还是放热反应?2 .思考:氯化氢主要用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂。四个同学绘制了氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中能量变化的图像,其中正确的是哪一个?12H+2CI反应iAE,h2+ci2F2HO2H2CI反应血C2H+2C1H2+C2c反应过程B2HCIh2ci2-2H2CI反应过加D3 .探索:化学键的键能是形成(或断开)1
6、mo1化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和PK6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJmo1)P-P:198P-O:3600=0:498若生成1mo1P4O6,则反应PM白磷)+32=PK)6的能量变化是多少?二、热化学方程式1 .概念:表示反应中或热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2 .意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。3.书写热化学方程式的注意事项:(1)要标明物质的状态,用、分别代表气态、液态、固态。(2)用标明反应放出或吸收的热量,负值表示在该条件下反应,正值表示在该条件下反应,单位kJmo10(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不
7、表示分子个数,只表示O因此,它可以用,还可以用表示。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其O【学而思】氧气在氧气中燃烧的热量变化,可用下列热化学方程式分别表示:2H2(g)O2(g)=2H2O(1)AH=-571.6kJmo,H2(g)+M)2(g)=H20W=-285.8kJmo1,H2(g)+2(g)=H2O(g)H=-241.8kJmo,与化学方程式2H2+O2、上2比0相比较,有何特点?(2)与相比较,不同的原因是什么?(3)和相比较,不同的原因是什么?即时自测1 .判断正误,正确的打,错误的打“X”(1)化学键断裂需要吸收能量,化学键形成会放出能量。()(2)化学反应必然伴随能量
8、变化。()(3)相同条件下由原子形成Imo1H-C1键所放出的能量与断开1mo1H-C1键吸收的能量相等。()(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定。()(5)化学反应过程不一定都有能量变化。()(6)NaoH溶于水要释放能量。()(7)碳在空气中燃烧生成CO?,该反应中化学能全部转化为热能。()(8)硝酸较溶于水温度降低,该变化是吸热反应。()(9)植物光合作用都能发生化学变化,并伴随能量的转化。()2 .想一想,连一连。(1)煤燃烧.吸热反应B.放热反应(2)Ba()H)28H2()和NH簿1(固)反应(3)Zn和盐酸反应(4)NaOH溶液和盐酸混合(5)大理石分解3 .下列四位同学对
9、化学反应的认识中错误的是()4 .航天飞船可用脚(N2H4)做动力源,己知液态肺与液态H2O2反应时放出大量的热量,卜列说法错误的是()A.1mo1朋N2H4)分子中含有4mo1N-H键B.该反应中的热量变化如图所示C.该反应的反应物总键能小于生成物总键能D.该反应的化学方程式为:N2H4(1)2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g),其产物对环境无污5 .写出下列变化中的能量转化形式。(1)天然气燃烧:O(2)高温燃烧石灰石制取生石灰:。(3)植物的光合作用:o(4)水力发电:0(5)铅蓄电池作汽车电源:o6 .热化学方程式H2(g)+竺2(g)=H2(g)A=-241.8kJmo1,表
10、示的意义是什么?7 .1mo1A12O3(s)完全分解生成2mo1AI和枭o1Oz,吸收1675.5kJ热量,写出反应的热化学方程式。8 .2023年2月4日,天问一号祝融火星车通过其官方社交媒体,晒出了带着北京冬奥会吉祥物冰墩墩、雪容融上火星的照片。“祝融号”火星车有四片电池板,太阳能电池板的成分是晶体硅。工业冶炼纯硅的原理粗硅冶炼:SiOz+2C高温Si+2C0f精炼硅:Si+3HC1高温SiHC13+H2tSiHC13+H2高温Si+3HC1化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:Si+2COSi+34CI/Si+3HC1SiHCI,+H2反应过程反应过程反应是(填“吸热”或“放热”)
11、反应,反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)反应破坏反应物中的化学键所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。技能素养合作探究分享例I己知反应X+Y=M+N为吸热反应,下列对该反应的说法正确的是()A.X的能量一定低于M的能量,丫的能量一定低于N的能量B.因为该反应为吸热反应,故需要加热反应才能进行C.断裂反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所放出的能量D.反应物X和丫的总能量高于生成物M和N的总能量例2某化学反应包括A(g)B(g)B(g)-C(g)两步反应,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是()1mo1A(g)能髭/kJ索1mo
12、1B(g)t.1InU)Ic(g).反应过程A.两步反应均为吸热反应B.涉及的三种物质中C(g)最稳定C.1mo1C(g)与Imo1A(g)的能量差为&kJD.反应A(g)fB(g)一定要加热才能发生例3根据下面的信息,判断下列叙述正确的是()1mo1H2的共价键断裂2(g)哂的一.能导2H(g)吸收436kJHE1 ymo1O2的共价键断裂2()2(8)吸收249kJ能量()(g)形成1mo1H2O的共价键释放930kJ能量2A.氢气与氧气反应生成水的同时释放能量B.氢气与氧气反应生成水的同时吸收能量C. 1mo1H2与:mo1O2反应生成1mo1H2O定释放能量245kJD. 2mo1H2
13、(g)与1mo1O2(g)反应生成2mo1比0值)吸收能量490kJ关键能力归纳提升化学反应中能量变化1 .物质的稳定性与能量的关系高-不稳定物质本身的能量物质的稳定性低一稳定2 .物质的稳定性与化学键键能的关系大f稳定1化学键键能/物质的稳定性小-不稳定3.化学反应中能量变化的决定因素(1)宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图化学反应放出热IttI反应物的总能量|生成物的总能就|I化学反应吸收热身反应物的总能见高放热反应生成物的总能成低生成物的总能过高吸热反应反应物的总能身低Q)微观解释反应物、生成物中化学键的变化关系反应类型吸收能fit与IT释放能垃G决定能成-化,断裂旧化学键吸收的总能量
14、V形成新化学键释放的总能量放热反应断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量吸热反应4.化学反应中能量变化的计算A”=反应物总键能一生成物总键能f0吸热反应A川IVO放热反应状元随笔1.各物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量不同。一个确定的化学反应完成后的结果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。化学反应中吸收或放出能量的多少与反应物总能量和生成物总能量有关,与反应途径无关。2.解答利用键能计算热量的试题思路例4下列反应中属于放热反应的个数是()酸碱中和反应碳和水蒸气高温生成CO和H2的反应NHC1固体和Ba(OH)28H2O固体的反应铝热反应Na与水的反应铁在C1中燃烧Mg和CO2的反应A. 2B.3