《2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.2 化學(xué)能與熱能學(xué)案 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.2 化學(xué)能與熱能學(xué)案 新人教版必修2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.2 化學(xué)能與熱能學(xué)案 新人教版必修2 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過分組實驗,學(xué)會觀察、記錄實驗現(xiàn)象,以及從分析現(xiàn)象中得出結(jié)論。 2.掌握化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的實驗依據(jù)。 3.鞏固吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的概念,了解中和熱的測定方法。 自主學(xué)習(xí) 1.請說出決定一個化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱的因素是什么(要求從兩個方面進(jìn)行說明)。 2.2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑反應(yīng)　　　熱;? Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O反應(yīng)　　　　熱;? H++OH-H2O反應(yīng)　　　　熱。

2、? 3.寫出實驗21所涉及的離子反應(yīng)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。? 寫出實驗22所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 寫出實驗23所涉及的離子反應(yīng)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。? 4.閱讀課本P32,完成[思考與交流]。 5.常見的放熱反應(yīng)有:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;? 吸熱反應(yīng):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 課內(nèi)探究 一、化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化 1.【課本實驗21】鋁與鹽酸的反應(yīng) 實驗步驟 眼睛看到的現(xiàn)象 用手觸摸的感覺 用溫度計測量

3、的數(shù)據(jù) 在一支試管中加入2~3 mL 6 mol/L的鹽酸溶液 — — — 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條 結(jié)論 (1)鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　。? (2)在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象? (3)用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化,你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化? (4)要明顯地感知或測量反應(yīng)中的熱量變化,你在實驗中應(yīng)注意哪些問題? 2.【課本實驗22】Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng) 【注意】由于這個實驗成功的關(guān)鍵是在短時間內(nèi)

4、反應(yīng)充分進(jìn)行,使體系溫度快速降低,將玻璃片上的水凝固。實驗中要注意三點:(1)將Ba(OH)2·8H2O晶體研磨成粉末,以便與NH4Cl晶體充分接觸;(2)由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng),一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物,以使它們很快起反應(yīng);(3)反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣,會造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染,所以要注意對氨氣的吸收。 【分組實驗】閱讀教材并根據(jù)已有知識設(shè)計實驗步驟如下: 【填寫實驗記錄】 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 得出結(jié)論 將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{(lán) 有NH3生成 用手觸摸燒杯下部 感覺燒杯變涼 反應(yīng)吸

5、熱 用手拿起燒杯 燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片(或小木板)粘到了燒杯底部 反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低,使水結(jié)成冰 將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起 玻璃片脫離上面燒杯底部 冰融化 反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片,觀察反應(yīng)物 混合物成糊狀 有水生成 用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 二、中和熱的測定 1.中和熱的概念 在稀溶液中,酸與堿反應(yīng)生成　　　　　所釋放的熱量。? 2.中和熱的測定 50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)

6、。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}: (1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是　　　　　　　　　　。? (2)燒杯間填滿碎紙條的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。? (4)實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量　　　(填“相等”或“不相等”),所求中和熱　　　(填“相等”或“不相等”),簡述理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

7、　　　　　　　　　。? 3.思考與總結(jié) 要想提高中和熱測定的準(zhǔn)確性,實驗應(yīng)注意什么? 4.【學(xué)生分組實驗23】三個學(xué)生分成一組進(jìn)行實驗,其中每個學(xué)生做一個實驗并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù),供組內(nèi)交流、比較使用,然后討論得出結(jié)論。最后向全班匯報,進(jìn)行組間交流。 【填寫實驗記錄】 反應(yīng)物 及用量 酸 HNO3 50 mL 0.5 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L HCl 50 mL 0.5 mol/L 堿 NaOH 50 mL 0.55 mol/L NaOH 50 mL 0.55 mol/L KOH 50 mL 0.55 mol/L 混合

8、前溫度 室溫t0 室溫t0 室溫t0 混合后溫度 t1 t2 t3 結(jié)論 HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 對實驗進(jìn)行 歸納和概括 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量 【討論分析】三個反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式分別為: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 三、人類利用能源的三個階段 1.　　　　　　　　　　時期。? 2.　　　　　　　

9、　　　時期。? 3.　　　　　　　　　　時期。? 【例1】近年來,科學(xué)家正在探索利用鋁粉作燃料的可能性,以期鋁能成為石油的一種取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法,你認(rèn)為哪項是錯誤的(　　) A.鋁質(zhì)輕,便于運(yùn)輸、貯存,且安全 B.鋁燃燒時放出的熱量大,且燃燒后新產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效控制 C.在地球上,鋁礦資源豐富 D.現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 【例2】我國南海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶,能源總量估計相當(dāng)于中國石油總量的一半;而我國東?！翱扇急钡奶N(yùn)藏量也很可觀……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶體(CH

10、4·H2O)。請結(jié)合初中化學(xué)知識回答下列問題: (1)下列說法中正確的是(　　) A.CH4·H2O晶體中水是溶劑 B.CH4·H2O的組成元素有三種 C.CH4·H2O中CH4和H2O的質(zhì)量比為1∶1 D.可燃冰能燃燒,說明水具有可燃性 (2)可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我國在新世紀(jì)使用高效新能源開辟了廣闊的前景。你認(rèn)為能開發(fā)利用的新能源還有(至少填寫兩種)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 隨堂檢測 1.有關(guān)下列能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是(　　) A.植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能 B.人類使用照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為了光能 C.生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體

11、外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效 D.燃料燃燒時只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能 2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是(　　) A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng) B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng) C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) D.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng) 3.為減少汽車對城市大氣的污染,近年來中國成功地開發(fā)出了以新燃料作能源的“綠色汽車”。這種汽車可避免有毒的有機(jī)鉛、苯和苯的同系物以及多環(huán)芳烴的排放,保護(hù)環(huán)境。這種“綠色汽車”的燃料是(　　) A.甲醇 B.汽油 C.柴油 D.重油 4.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是(　　) ①液態(tài)水汽化?、趯⒛懙\加熱變?yōu)榘咨勰?/p>

12、?、蹪饬蛩嵯♂尅、苈人徕浄纸庵蒲鯕狻、萆腋磻?yīng)生成熟石灰 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 5.關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是(　　) A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng) C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng) 6.一種“即食即熱型快餐”適合外出旅行時使用。其內(nèi)層是用鋁箔包裹的、并已加工好的真空包裝食品,外層則是分別包裝的兩包化學(xué)物質(zhì),使用時拉動預(yù)留在外的拉線,使這兩種化學(xué)物質(zhì)反應(yīng),此時便可對食物進(jìn)行加熱,這兩包化學(xué)物質(zhì)最合適的選擇是(　　) A.濃硫酸與水 B.生石灰與水 C.熟石灰

13、與水 D.氯化鈉與水 7.氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中,破壞1 mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ,破壞1 mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中,正確的是(　　) A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3 C.Q1+Q2

14、,該反應(yīng)需要吸收大量的熱。下列敘述正確的是(　　) A.風(fēng)力是二級能源 B.水力是二級能源 C.天然氣是一級能源 D.電能是一級能源 參考答案 自主學(xué)習(xí) 1.(1)反應(yīng)物與生成物總能量的相對大小,若前者大,反應(yīng)放熱,反之,反應(yīng)吸熱。 (2)舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成釋放的能量的相對大小,若前者大,反應(yīng)吸熱,反之,放熱。 2.放　吸　放 3.2Al+6H+2Al3++3H2↑ Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O H++OH-H2O 4.化學(xué)反應(yīng)除伴隨著新物質(zhì)生成外還伴隨著能量的變化。 5.所有的燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、金屬與水或酸的

15、反應(yīng)、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(如鋁熱反應(yīng))、大多數(shù)的化合反應(yīng)　大多數(shù)的分解反應(yīng)、八水合氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)、碳與水(或二氧化碳)的反應(yīng)、鐵和水蒸氣的反應(yīng)、氫氣(或一氧化碳)還原氧化銅的反應(yīng)等 課內(nèi)探究 一、1.【實驗21】鋁片表面產(chǎn)生氣泡并溶解　發(fā)熱　溫度升高　該反應(yīng)為放熱反應(yīng) (1)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ (2)鋁片表面產(chǎn)生氣泡并溶解,溫度計溫度指數(shù)升高。 (3)用手觸摸或用溫度計測量。 (4)用手觸摸感知時不宜太早(放熱不夠)也不宜太晚(散熱太多),用溫度計測量時要記錄最高溫度。 2.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10

16、H2O 二、1.1 mol水 2.(1)環(huán)形玻璃攪拌棒 (2)減少熱量的散失 (3)偏小 (4)不相等　相等　中和熱是指生成1 mol水時所釋放的熱量 3.(1)攪拌或傾倒時不要有溶液損失。 (2)準(zhǔn)確讀取混合液的最高溫度值。 (3)溶液濃度不能太高或太低。 4.HNO3+NaOHNaNO3+H2O H++OH-H2O HCl+NaOHNaCl+H2O H++OH-H2O HCl+KOHKCl+H2O H++OH-H2O 三、1.柴草　2.化石能源　3.多能源結(jié)構(gòu) 【例1】解析:鋁質(zhì)輕,燃燒時放熱多,在地殼中是含量最大的金屬元素,鋁礦資源豐富,這些都是用鋁作為新

17、型燃料的有利條件,但是電冶鋁本身需要消耗大量的能量,從這一點考慮,如果沒有開發(fā)出新的冶煉金屬鋁的技術(shù),則用鋁作為新能源的做法是不合理的。所以D說法錯誤。 答案:D 【例2】解析:(1)溶劑是能夠溶解其他物質(zhì)的物質(zhì),溶劑與溶質(zhì)間沒有固定的組成,而CH4·H2O的組成固定,故A不正確。CH4中含C、H兩種元素,H2O中含H、O兩種元素,故CH4·H2O由C、H、O三種元素組成,B正確。CH4·H2O分子中CH4與H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1,則C不正確。CH4·H2O可燃是由于分解產(chǎn)生CH4的原因,故D不正確。 (2)新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開發(fā)利用的能源包括太陽能、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能源等? 答案:(1)B　(2)太陽能、潮汐能、水能、風(fēng)能、核能、地?zé)?、氫能源? 隨堂檢測 1.D　2.B　3.A　4.D　5.D　6.B 7.解析:燃燒反應(yīng)均屬于放熱反應(yīng),舊鍵斷裂吸收的能量一定小于新鍵形成釋放的能量。 答案:D 8.C