精品化学苏教必修2讲义:专题2 化学反应与能量转化 第2单元 .doc
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1、中学化学精品资料第二单元化学反应中的热量学习目标核心素养建构1.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应等概念。2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,能说出常见的能量转化形式。3.了解热化学方程式的含义。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。知 识 梳 理一、 放热反应和吸热反应1反应中化学能与其他能的转化CaCO3的高温分解:热能化学能;植物的光合作用:光能化学能;电解水制H2:电能化学能;物质的燃烧:化学能热能、光能2吸热反应、放热反应(1)实验探究实验操作实验现象有关化学方程式及结论产生大量气泡,混合液
2、的温度升高离子方程式:2Al6H=2Al33H2结论:反应过程中释放热量有刺激性气味气体产生,烧杯温度降低化学方程式:Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O结论:反应过程中吸收热量结论每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量(2)概念:有热量放出的化学反应称为放热反应,吸收热量的化学反应称为吸热反应。3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,剧烈的发光、发热的化学反应;酸碱中和反应;大多数的化合反应;铝热反应;活泼金属与酸或H2O的反应。(2)常见的吸热反应:氢氧化钡与氯化铵晶体的反应;大多数的分解反应;碳与水蒸气的反应;以C
3、、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。【自主思考】1根据下列图像,分析图、图中能量的变化,并说明理由。提示图中反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量,反应释放能量;图中反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量,反应吸收能量。2从化学键变化的角度分析在化学反应中为什么会有能量的变化?提示化学反应包含两个过程:一是要断开反应物中的化学键,这一过程需要吸收能量克服原子间的相互作用;二是要形成生成物中的化学键,这一过程会释放能量,吸收与放出的能量不同,对外表现为能量的变化。化学反应中的能量变化可以用下图形象地表示出来:若E1E2,反应吸收能量;若E1。(2)完全燃烧相等质量的上述物质,放出热量的大小顺
4、序为。(3)燃料燃烧放出热量的大小常用热值来衡量。燃料的热值是指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,单位是kJg1。(4)我国实施的“西气东输”工程中的“气”是指天然气,主要成分是甲烷,与煤等燃料相比较其优点是热值高,使用起来更经济,对环境污染小。2以煤为例,探究提高燃料燃烧效率问题。(1)煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉的依据是与空气中O2的接触面积增大,煤粉燃烧更充分,反应速率加快。(2)通入适当过量空气的依据是空气充足,煤粉燃烧充分,生成CO2,放出热量多;若空气不足,煤燃烧不完全,生成CO,产生热量减少,且会造成污染。(3)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是防止热量散
5、失。(4)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过交换装置,供其他方面使用。【自主思考】6已知:1 mol HH键断裂时吸收热量为436 kJ,1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,1 mol HO键形成时放出热量463 kJ。计算反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)中的能量变化为多少?说明燃料燃烧放出热量的多少与形成生成物分子的化学键放出的总能量与燃烧时断裂反应物分子的化学键吸收的总能量有什么关系?提示断开2 mol HH键和1 mol O=O键需要吸收的能量为2436 kJ496 kJ1 368 kJ,生成2 mol H2O(g)放出的量为4463
6、 kJ1 852 kJ。所以反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)中,放出的能量为1 852 kJ1 368 kJ484 kJ。燃料燃烧放出的热量形成生成物分子的化学键放出的总能量断裂反应物分子的化学键吸收的总能量。7在生产和生活中应根据什么标准来选择燃料? 提示燃料的热值,燃料的价格,燃料对环境的影响,燃料的储量,燃料的开采、运输。效 果 自 测1判断(1)化学变化过程中既有物质变化又有能量变化。()(2)化学反应中都会伴有能量的变化。()(3)伴有能量变化的过程一定是化学变化。()(4)化学反应中的能量变化全部是以热量的形式变化的。()(5)只要有化学键的断裂,一定发生化学反应。()(
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