第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化1．化學(xué)反應(yīng)與熱能(1)知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。(2)知道反應(yīng)物和生成物總能量的相對(duì)高低是反應(yīng)過程中能量變化的決定因素。(3)了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。(4)了解能量轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。知識(shí)導(dǎo)航2．化學(xué)反應(yīng)與電能(1)能舉例說明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)例及其應(yīng)用。(2)掌握化學(xué)電池的工作原理及構(gòu)成條件。(3)了解研制新型電池的重要性及常用的化學(xué)電源。(4)理解燃料電池的工作原理。第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度1．化學(xué)反應(yīng)的速率(1)掌握化學(xué)反應(yīng)速率的含義及表示方法。(2)了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。(3)初步了解控制化學(xué)反應(yīng)速率的方法。2．化學(xué)反應(yīng)的限度(1)認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)及其特征。(2)了解并會(huì)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。3．化學(xué)反應(yīng)條件的控制初步了解化學(xué)反應(yīng)條件的控制。1．把握內(nèi)涵，懂實(shí)質(zhì)。了解一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生必然伴隨能量變化，能量變化的根本原因是舊的化學(xué)鍵斷裂吸收能量與新的化學(xué)鍵生成釋放能量的不等。2．理解本質(zhì)，重應(yīng)用。了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化是建立在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)之上的，緊扣氧化還原反應(yīng)的概念與知識(shí)，理解原電池的原理及其在化學(xué)電源中的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)法指導(dǎo)3．明確概念，練規(guī)范。理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，學(xué)會(huì)運(yùn)用“三段式”進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，規(guī)范做題掌握規(guī)律方法。4．了解特征，會(huì)判斷。深刻理解化學(xué)反應(yīng)限度的特征，學(xué)會(huì)判斷一個(gè)可逆反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的方法。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1．通過實(shí)驗(yàn)探究，了解化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系。能夠辨析放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。2．了解化學(xué)反應(yīng)體系能量改變與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)，從化學(xué)鍵的角度認(rèn)識(shí)和解釋化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。宏觀辨識(shí)與微觀探析：能分析物質(zhì)化學(xué)變化和伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。變化觀念與平衡思想：能認(rèn)識(shí)到物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化是永恒的，能認(rèn)識(shí)化學(xué)變化伴隨著能量變化?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能主動(dòng)關(guān)注與環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)等有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，形成與環(huán)境和諧共處、合理利用自然資源的觀念。課前素能奠基課堂素能探究課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收夯基提能作業(yè)新課情景呈現(xiàn)名師博客呈現(xiàn)新課情景呈現(xiàn)課前素能奠基

一、化學(xué)反應(yīng)與能量1．實(shí)驗(yàn)探究：新知預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作試管中加入2mL2mol·L－1鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度，再向試管中放入打磨過的鎂條將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，玻璃片蓋上燒杯鎂條逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，溫度計(jì)的示數(shù)升高變涼木片黏在燒杯上放出熱量吸收熱量熱量的釋放和吸收2．放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)含義：①放熱反應(yīng)：____________的化學(xué)反應(yīng)。②吸熱反應(yīng)：____________的化學(xué)反應(yīng)。釋放熱量吸收熱量(2)實(shí)例：①放熱反應(yīng)：a．鎂條、鋁片與鹽酸的反應(yīng)；b．木炭、氫氣、甲烷等在氧氣中的燃燒c．氫氣與氯氣的化合。②吸熱反應(yīng)：a．氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)；b．鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)；c．灼熱的炭與二氧化碳的反應(yīng)。二、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因：(1)原因：吸收能量

放出能量

(2)實(shí)例：吸收

放出

放出

放出

計(jì)算分析：化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1mol化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論679kJ－862kJ＝－183kJ，即反應(yīng)放出183kJ熱量2．多角度分析化學(xué)反應(yīng)的能量變化分析角度放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)微觀斷鍵吸收的熱量________成鍵放出的熱量斷鍵吸收的熱量________成鍵放出的熱量宏觀反應(yīng)物的總能量________生成物的總能量反應(yīng)物的總能量________生成物的總能量小于大于大于小于2．化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題(1)一是其短期內(nèi)不可再生，儲(chǔ)量有限；(2)二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。3．在燃料利用過程中，節(jié)能的主要環(huán)節(jié)：(1)燃料燃燒階段——可通過改進(jìn)鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的燃燒效率；(2)能量利用階段——可通過使用節(jié)能燈，改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能量利用率。4．新能源(1)特點(diǎn)：資源豐富、__________________________。(2)人們比較關(guān)注的新能源：________能、______能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蚠_____能等?？梢栽偕瑢?duì)環(huán)境無污染太陽風(fēng)氫預(yù)習(xí)自測(cè)1．判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)。 (

)(2)已知Al與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Al的能量大于H2的能量。 (

)(3)有能量變化的物質(zhì)變化一定是化學(xué)變化。 (

)(4)地下水循環(huán)取暖屬于放熱反應(yīng)。 (

)(5)空調(diào)取暖屬于放熱反應(yīng)。 (

)×

×

×

×

×

解析：(1)如氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)吸熱，在常溫下就能進(jìn)行。(2)反應(yīng)放熱說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，即Al與稀鹽酸具有的總能量大于AlCl3與H2所具有的總能量，而Al與H2的能量大小無法比較。(3)有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學(xué)變化，物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)也伴有能量變化。如冰融化、氫氧化鈉的溶解等。(4)是熱量的交換。(5)是電能轉(zhuǎn)化為熱能。D

解析：H2的燃燒屬放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)，放出熱量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氯原子結(jié)合成氯氣分子，形成化學(xué)鍵放出能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2分子拆為氫原子，破壞化學(xué)鍵，吸收能量，D項(xiàng)正確。3．新能源的開發(fā)利用是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。下列屬于新能源的是

(

)A．氫氣

B．煤炭C．天然氣

D．石油解析：新能源包括太陽能、核能、風(fēng)能、氫能等；煤、石油、天然氣是化石燃料，屬常規(guī)能源，所以選A。A

4．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體。某溫度下1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2kJ的熱量，則下列敘述正確的是

(

)A．白磷比紅磷穩(wěn)定B．紅磷比白磷穩(wěn)定C．1mol白磷比1mol紅磷含有的總能量低D．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷要放熱解析：已知某溫度下，1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2kJ熱能，則白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱的，說明紅磷更穩(wěn)定，A錯(cuò)，B正確；物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定，C錯(cuò)；紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱的，D錯(cuò)。B

課堂素能探究

1．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都用到酒精燈，怎樣判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？放熱反應(yīng)加熱的目的是什么？提示：持續(xù)用酒精燈加熱，撤掉酒精燈反應(yīng)就停止的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；開始用酒精燈加熱，反應(yīng)開始后，撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應(yīng)的是放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)加熱的目的一般是引發(fā)反應(yīng)或加快反應(yīng)速率。放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的理解問題探究知識(shí)點(diǎn)

2．放熱反應(yīng)一定容易發(fā)生，吸熱反應(yīng)一定難發(fā)生嗎？提示：不一定。反應(yīng)放熱和吸熱與反應(yīng)的條件無關(guān)，有些放熱反應(yīng)必須加熱才能發(fā)生，如木炭的燃燒；而有些吸熱反應(yīng)常溫下就能發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)。1．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較：知識(shí)歸納總結(jié)

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量2．常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)3．放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷方法(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量大小判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)能量變化大小關(guān)系判斷。破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)。(3)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律判斷。用常見吸熱和放熱的反應(yīng)類型來判斷。4．化學(xué)反應(yīng)遵循的兩條基本規(guī)律(1)質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)，總質(zhì)量保持不變。(2)能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，但體系包含的總能量不變。

某反應(yīng)的能量變化如圖所示。則有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是

(

)A．是吸熱反應(yīng)B．生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定C．該反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D．向外界放出的熱量為(E2－E3)典例1典例剖析B

解析：該反應(yīng)的反應(yīng)物能量高于生成物，是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；生成物能量低于反應(yīng)物，所以生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，故B正確；該反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；向外界放出的熱量為(E1－E3)，故D錯(cuò)誤。1．對(duì)放熱反應(yīng)：A＋B===C＋D，以下說法一定正確的是(EA、EB、EC、ED分別表示物質(zhì)A、B、C、D所具有的能量)

(

)A．EA＋EB>EC＋ED B．EA>EB＋ECC．EA>EB D．EA＋EB<EC＋ED解析：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)屬放熱反應(yīng)，則有EA＋EB>EC＋ED，A正確。變式訓(xùn)練A

知識(shí)點(diǎn)

利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化問題探究2．如圖是1mol氫氣燃燒的能量變化圖，試分析a、b表示的含義。提示：化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)首先斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵，再形成生成物中的化學(xué)鍵，故a表示破壞1molH—H鍵、0.5molO==O鍵所吸收的能量，b表示形成2molH—O鍵所放出的能量。1．化學(xué)鍵與能量變化的關(guān)系知識(shí)歸納總結(jié)(2)計(jì)算分析：化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1molA—B化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論679kJ－862kJ＝－183kJ，即反應(yīng)放出183kJ熱量點(diǎn)撥：反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系(1)鍵能：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g)、B(g)所需的能量，用符號(hào)E表示，單位為kJ·mol－1。(2)反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系：反應(yīng)熱Q＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，Q<0，反應(yīng)放熱，Q>0，反應(yīng)吸熱。以反應(yīng)H2＋Cl2====2HCl為例：H—H鍵、Cl—Cl鍵和H—Cl鍵的鍵能分別為436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、431kJ·mol－1，則反應(yīng)熱Q＝(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1<0，反應(yīng)放熱。典例2典例剖析答案：B解析：A項(xiàng)，對(duì)同一種化學(xué)鍵來說，斷裂時(shí)吸收的能量與形成時(shí)放出的能量相等，正確；B項(xiàng)，H2在O2中燃燒為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝(436kJ＋249kJ)－905kJ＝－220kJ，說明該反應(yīng)釋放出220kJ能量，正確；D項(xiàng)，放熱反應(yīng)的反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，正確。變式訓(xùn)練B

解析：反應(yīng)的熱量變化等于反應(yīng)物鍵能總和減去生成物鍵能總和，即436＋151－2×299＝－11(kJ)<0，屬放熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤。名師博客呈現(xiàn)

能源的多角度分類分類依據(jù)種類舉例來源來自太陽輻射的能量太陽能、煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能來自地球內(nèi)部的能量地?zé)崮?、核能、水能來自天體的引力能量潮汐能轉(zhuǎn)換過程一次能源太陽能、煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能二次能源石油制品、煤氣、電能分類依據(jù)種類舉例利用歷史化石燃料煤、石油、天