2010《教案+评测+练习》化学同步教学系列人教版必修二第二章课件
2010教案+评测+练习化学同步教学 系列人教版必修二,专题纲目,第一节 化学能与热能,第1课时,了解化学键与能量之间的密切联系，化学反应中能量变化的主要原因。 2. 了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。 3. 学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养观察分析实验、阅读图表的能力。 4. 通过研究性课题学习调查研究的方法，培养实践和创新能力。,化学键指使离子相结合或原子相结合的作用力。 2. 化学反应的本质是：反应物分子中化学键的断裂和生成物分子中化学键的形成。 3. 燃料燃烧会放出能量。,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，就是反应物中的化学键断开而形成生成物化学键的过程，断开反应物中的化学键要 能量，形成生成物中的化学键要 能量。,2. 键能。（1）定义：形成（或断开） mol某化学键所放出（或吸收）的能量叫做该化学键的键能。 例如，在25 和101 kPa条件下，由氢原子形成1 mol HH键，要放出436 kJ的能量，HH键能就是436 kJ·mol-1。 （2）键能越大则化学键越 ，物质就越 。,3. 化学反应过程中的能量变化。 以H2+I22HI为例， 第一步：HH2H II2I 吸收能量(E吸) 第二步：2H+2I2HI放出能量（E放）,E=E吸-E放，若E0为 热反应；若E0为 热反应。 (1)化学反应必有新物质生成，新物质的总能量与反应物的总能量不同。 （2）化学反应中必然遵循 守恒、 守恒。 （3）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总能量的相对大小。如下图所示：,化学反应中的能量主要来源是什么？ 在物质发生化学反应的过程中，破坏反应物中的旧化学键需要吸收一定的能量来克服原子或离子间的强相互作用；而形成生成物中的新化学键时则要释放一定的能量。当成键放出的能量大于断键吸收的能量时，反应最终放出能量，这部分能量以热的形式放出就是热能。因此，在化学反应中不仅有新物质生成，而且伴随着能量的变化，这是化学反应的一大特征。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系 物质中的原子之间是通过化学键相结合的。化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成。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。在25 和101 kPa下，断开1 mol化学键所吸收的能量与生成1 mol相同化学键所放出的能量相等，而在化学反应中，断开旧键与形成新键这两个过程所吸收和放出的能量不相等，因此，化学键的断裂和形成正是化学反应中发生能量变化的主要原因。所以说，物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。,二、化学能与热能的相互转化 （1）一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着能量的变化，它们分别遵循质量守恒定律和能量守恒定律。能量变化通常主要表现为热量的变化，即放热或者吸热。 （2）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。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应放出能量，该反应为放热反应，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应吸收能量，该反应为吸热反应。 （3）不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不同。放热反应的宏观表现是反应物总能量高于生成物总能量，其微观表现是断开化学键吸收的能量少于形成化学键放出的能量。,【例】拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ，求：1 mol N2生成NH3需要 热量 ;1 mol H2生成NH3需要 热量 (不考虑可逆反应)。,解析 N2+3H2=2NH3生成2 mol NH3,形成6 mol NH时要放出6 mol×391 kJ/mol=2 346 kJ的能量，拆开1 molNN键和3 mol HH键时需要吸收的总能量为946 kJ+3 mol×436 kJ/mol=2 254 kJ，整个过程中的能量变化为放出热量为：2 346 kJ-2 254 kJ=92 kJ。由知3 mol H2生成NH3需要放出热量92 kJ，则1 mol H2生成NH3需放出热量92 kJ÷3=30.67 kJ。 答案 放出 92 kJ 放出 30.67 kJ,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。,变式训练 氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗能量为Q1 KJ，断裂1 mol Cl2中的化学键消耗能量为Q2 KJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 KJ。下列关系中，正确的是( ) A. Q1+Q2Q3 B. Q1+Q22Q3 C. Q1+Q2Q3 D. Q1+Q22Q3,解析：因氢气在氯气中燃烧放热，所以断裂化学键需要能量小于形成新化学键放出能量，即：Q1+Q22Q3。,答案：D,1. 在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述错误的是( ) A. 金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低 B. 物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能释放出来 C. 氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气化学性质很活泼 D. 需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应,解析：钠原子最外层只有一个电子，当它失去一个电子后可以形成8电子稳定结构，使体系的能量降低，所以A正确；物质燃烧放热，化学能转化为热能，B正确；氮分子内部存在着很强的共价键，很难被破坏，所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定，故C错误；任何化学反应都经历了旧键断裂（吸收能量）和新键形成（释放能量）的过程，都伴随着能量的变化，但释放能量还是吸收能量，不是由反应条件确定的，如合成氨需要在高温下进行，但它却是释放能量的反应，故D正确。,答案：C,2. 已知反应X+Y=M+N为放热反应，下列有关说法正确的是( ) 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，所以一定不必加热就可以发生,解析：放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量的反应，放热反应也可能需加热或点燃等外界条件，如碳单质的燃烧反应。,答案：C,3. (改编题)下列物质加入水中，显著放热的是( ) A. 固体NaOH B. 石灰石 C. 无水乙醇 D. 固体NH4NO3,解析：CaCO3和乙醇加入水中无明显的热效应,NH4NO3溶于水是吸热过程。,答案：A,反应条件（点燃或加热）与反应过程中的放热与吸热的关系。 2. 物质的能量与物质分子键能的关系。,1. （2010·重庆高考）已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g);H=-72kJ/mol。蒸发1 mol Br2（l）需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：,则表中a为 （ ）,A. 404 B. 260 C. 230 D. 200,解析：由已知得：Br2(l)=Br2(g);H=+30 kJ/mol，则H2(g) +Br2(g)=2HBr(g)；H=-102 kJ/mol。436+a-2×369=-102；a=200 kJ，D项正确。,答案：D,2. （2009·上海高考）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)+Q1,H2(g)+Br2(g)2HBr(g)+Q2，有关上述反应的叙述正确的是( ) A. Q1Q2 B. 生成物总能量均高于反应物总能量 C. 生成1 mol HCl气体时放出热量Q1 D. 1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量,解析：物质越稳定，放出热量越多，A项正确。两个反应都是放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，B项错误。由热化学方程式可知，生成2 mol氯化氢放出的热量才是Q1, C项错误。物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，故D项正确。,答案：AD,第2课时,通过科学探究活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。 2. 拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观。,化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2. 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）E（生成物）化学反应放出能量； E（反应物）E（生成物）化学反应吸收能量。 3. 一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着能量的变化，它们分别遵循质量守恒定律和能量守恒定律。能量变化通常主要表现为热量的变化，即放热或者吸热。,化学能与热能的相互转化,放热反应和吸热反应。 放热反应：化学上把有热量 的化学反应叫放热反应。 吸热反应：把 热量的化学反应叫吸热反应。,2. 常见的放热反应和吸热反应。 （1）常见的放热反应。 所有的燃烧反应。 如：木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。 酸碱中和反应。 H+OH-=H2O 大多数的化合反应。 如:H2+Cl2点燃2HCl。 例外：C+CO22CO（吸热反应）。 铝热反应。如：8Al+3Fe3O4高温4Al2O3+9Fe。 金属跟酸反应。 如：2Al+6H+=2Al3+3H2,Mg+2H+=Mg2+H2。,(2)常见的吸热反应。 大多数分解反应。 如：NH4ClHCl+NH3。 晶体的反应。 Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O 以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应C+CO2高温2CO，C+H2O(g)高温CO+H2。,3. 中和热。 称为中和热，单位是 。注意：中和热必须是稀的强酸和稀的强碱反应生成 1 mol H2O放出的热量。浓酸碱或弱酸碱中和生成1 mol H2O放出的热不是中和热。,4. 化学能与热能相互转化的应用。 化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能，是人类生存和发展的 ；而热能转化为化学能又是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的 。,在化学反应中产生的化学能一定转化为热能吗？ 不一定。化学能只是能量的一种形式，它除了能转化为热能外，还能转化为电能、光能等。同时，热能也不一定转化为化学能，它也可以转化为光能、电能、动能等其他形式的能。,2. 测定中和热时应注意哪些问题，请设计出测定装置图。 设计实验装置和操作应注意的问题。 使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰。使用强酸溶液和强碱溶液，减少电离热效应的干扰。增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失，不断搅动，使热量分散均匀。实验可参照下图设计装置进行。,一、实验探究：化学能与热能的相互转化 实验探究1：【实验21】 实验要点：铝与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条，反应前要用砂纸打磨光亮，这样进行实验时，用手触摸才能明显感觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。 实验记录：,反应原理：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 结论：金属和酸的反应是放热反应，化学能转化为热能。 实验探究2：【实验22】 实验要点：这个实验成功的关键是在短时间
