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资料简介 6.1.1《化学反应与热能》学案（含解析）.docx 展开
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学案
核心素养：
证据推理与模型认知：通过揭示问题、讨论释疑、动手实验，学习对比、推断等多种科学探究方法，学会由事物的表象分析事物的本质和变化，提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的分析、推理及归纳总结能力。
科学探究与创新意识：从现象和结构出发，设计探究方案，探究硫的转化过程中的化学反应原理，在探究中互利合作，培养团队精神。
学习目标：
1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。
2、知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
3、了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
教学重难点：
重点：化学反应中能量变化的本质；
难点：化学键断裂和形成简单计算放热反应和吸热反应。
探究新知：
一、吸热反应与放热反应
【实验6-1】镁和盐酸的反应
在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
现象： 。
结论： 。
【实验6-2】Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl
将20g Ba(OH)2 8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象： 。
结论： 。
吸热反应与放热反应
放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应。
常见的放热反应
吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
常见的吸热反应
【思考与交流】化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
2．化学反应的能量变化的本质
(1)在1 mol氢分子中，含有 mol氢原子，含有 mol H—H键。
(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下，由2 mol H原子形成1 mol H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时，需要断开1 mol H—H键，其能量变化是 。
(3) CH4的结构式是 ，1 mol CH4分子中含有 mol C—H键。
(4) 在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的C—H键其能量变化是 。
结论：在相同条件下，由原子形成1 mol化学键时所 ，与断开1 mol相同化学键所 是相等的。
【思考与交流】
H2 + Cl2 = 2HCl 断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量 断开1 mol Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量 生成1 mol H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量
E吸收= kJ E放出= kJ
E1 E2 反应
2．化学反应的能量变化的本质
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
吸收能量E1 释放能量E2 该反应为 反应
吸收能量E1 释放能量E2 该反应为 反应
3．化学反应的能量变化的宏观分析
放热反应：反应物能量 生成物能量
吸热反应：反应物能量 生成物能量
二、人类对能源的利用
人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。
【提问】利用化学能源出现的两个问题？
【课堂练习】
1.下列选项描述的过程能实现化学能转化为热能的是（ ）
2.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应Ⅱ为2H2O2H2O+O2↑
D.该过程中催化剂降低了反应的活化能
3.下列关于化学反应与能量的说法不正确的是（ ）
A.乙醇的燃烧是放热反应
B.Mg与盐酸的反应是吸热反应
C.反应物化学键的断裂要吸收能量
D.化学反应伴随有能量的变化
4.结合图判断，下列说法正确的是（ ）
A.1 mol H2(g)与 mol O2(g)键能之和比1 mol H2O(g)的键能高
B.H2O(g)变为H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
C.2 mol H(g)与1 mol O(g)生成1 mol H2O(g)所吸收的热量是b kJ
D.2 mol液态水分解吸收的能量为2(b+c-a) kJ
5.能正确反映电解水过程中的能量变化的是（ ）
6.化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。
(1)已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。由1 mol H2和1 mol I2反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。
(2)下列反应中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的炭 ⑤食物因氧化而腐败 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(3)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图所示。
下列说法中正确的是 (填字母)。
A.CO和O生成CO2是放热反应
B.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
C.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
参考答案
一、吸热反应与放热反应
【教材实验6-1】镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升
该反应是放出热量
【教材实验6-2】有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉
该反应是吸收热量
1.(1)金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反应；中和反应。
(2)氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反应。
【思考与交流】
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
2.(1)2 1
(2)吸收436 kJ的能量
(3) 4
(4)放出1 660 kJ的能量
放出 吸收
【思考与交流】
436 kJ+243 kJ=679 kJ
431 kJ×2=862 kJ
< 放
【总结】> 吸热 < 放热
3.(1)> (2)<
二、人类对能源的利用
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
【课堂练习】
1.B 2.B 3.B 4.D 5.B 6.(1)放出 11 (2)①②③⑤⑦ ④⑥ (3)AB
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学案
核心素养：
证据推理与模型认知：通过揭示问题、讨论释疑、动手实验，学习对比、推断等多种科学探究方法，学会由事物的表象分析事物的本质和变化，提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的分析、推理及归纳总结能力。
科学探究与创新意识：从现象和结构出发，设计探究方案，探究硫的转化过程中的化学反应原理，在探究中互利合作，培养团队精神。
学习目标：
1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。
2、知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
3、了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
教学重难点：
重点：化学反应中能量变化的本质；
难点：化学键断裂和形成简单计算放热反应和吸热反应。
探究新知：
一、吸热反应与放热反应
【实验6-1】镁和盐酸的反应
在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
现象： 。
结论： 。
【实验6-2】Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl
将20g Ba(OH)2 8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象： 。
结论： 。
吸热反应与放热反应
放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应。
常见的放热反应
吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
常见的吸热反应
【思考与交流】化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
2．化学反应的能量变化的本质
(1)在1 mol氢分子中，含有 mol氢原子，含有 mol H—H键。
(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下，由2 mol H原子形成1 mol H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时，需要断开1 mol H—H键，其能量变化是 。
(3) CH4的结构式是 ，1 mol CH4分子中含有 mol C—H键。
(4) 在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的C—H键其能量变化是 。
结论：在相同条件下，由原子形成1 mol化学键时所 ，与断开1 mol相同化学键所 是相等的。
【思考与交流】
H2 + Cl2 = 2HCl 断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量 断开1 mol Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量 生成1 mol H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量
E吸收= kJ E放出= kJ
E1 E2 反应
2．化学反应的能量变化的本质
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
吸收能量E1 释放能量E2 该反应为 反应
吸收能量E1 释放能量E2 该反应为 反应
3．化学反应的能量变化的宏观分析
放热反应：反应物能量 生成物能量
吸热反应：反应物能量 生成物能量
二、人类对能源的利用
人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。
【提问】利用化学能源出现的两个问题？
【课堂练习】
1.下列选项描述的过程能实现化学能转化为热能的是（ ）
2.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应Ⅱ为2H2O2H2O+O2↑
D.该过程中催化剂降低了反应的活化能
3.下列关于化学反应与能量的说法不正确的是（ ）
A.乙醇的燃烧是放热反应
B.Mg与盐酸的反应是吸热反应
C.反应物化学键的断裂要吸收能量
D.化学反应伴随有能量的变化
4.结合图判断，下列说法正确的是（ ）
A.1 mol H2(g)与 mol O2(g)键能之和比1 mol H2O(g)的键能高
B.H2O(g)变为H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
C.2 mol H(g)与1 mol O(g)生成1 mol H2O(g)所吸收的热量是b kJ
D.2 mol液态水分解吸收的能量为2(b+c-a) kJ
5.能正确反映电解水过程中的能量变化的是（ ）
6.化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。
(1)已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。由1 mol H2和1 mol I2反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。
(2)下列反应中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的炭 ⑤食物因氧化而腐败 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(3)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图所示。
下列说法中正确的是 (填字母)。
A.CO和O生成CO2是放热反应
B.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
C.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
参考答案
一、吸热反应与放热反应
【教材实验6-1】镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升
该反应是放出热量
【教材实验6-2】有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉
该反应是吸收热量
1.(1)金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反应；中和反应。
(2)氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反应。
【思考与交流】
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
2.(1)2 1
(2)吸收436 kJ的能量
(3) 4
(4)放出1 660 kJ的能量
放出 吸收
【思考与交流】
436 kJ+243 kJ=679 kJ
431 kJ×2=862 kJ
< 放
【总结】> 吸热 < 放热
3.(1)> (2)<
二、人类对能源的利用
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
【课堂练习】
1.B 2.B 3.B 4.D 5.B 6.(1)放出 11 (2)①②③⑤⑦ ④⑥ (3)AB
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