第二单元 化学反应中的能量优秀教案

专题2 化学反应与能量转化

第二单元

第1课时

化学反应中的热量变化

【教学目标】

1．了解放热反应和吸热反应；

2．认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；

3．学会用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；

【教学重点】

吸热反应和放热反应，探究化学反应中能量变化的原因

【教学难点】

吸热反应和放热反应，探究化学反应中能量变化的原因

【教学过程】

引课：当你忙于工作，学习等其他事情当中，往往会难以分心其他事物，尤其是饭点。自己带饭时间太长容易冷掉，现煮又浪费时间，所以快餐文化变应运而生。其中的代表就是自热盒饭，需要用时可即热，但是这其中的原理是什么呢？

自热米饭带有一个发热包，遇到水后在3－5秒钟内即刻升温，温度高达150℃以上，蒸汽温度达200℃，最长保温时间可达3小时，很容易将生米做成熟饭。发热过程无任何污染，而且成本低廉，没有任何安全隐患。

原理： CaO + H2O = Ca(OH)2，反应会放出大量的热。自热米饭就是利用这些放出的能量给米饭进行加热。

从这个原理中我们可以得出以下几点注意点：

1.化学反应中，不仅有物质的变化，同时还都伴随着能量的变化。这些能量常以热能、电能或光能等形式表现出来。

2.化学反应中的能量变化通常以热能的形式表现出来。

常见的放热反应与吸热反应有哪些？

常见放热反应有：所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸的置换反应、大多数的化

合反应、铝热反应

常见吸热反应有：多数高温或加热的分解反应、氢氧化钡与铵盐的反应、盐类的水解

C（s）+CO2（g）2CO（g） C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）练习.下列说法不正确的是( BCDEFG ) A.物质发生化学反应都伴随着能量变化

B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化

C.放热反应不需要加热即可发生

D.吸热反应一定需要加热才能发生

E.需要加热条件的化学反应都是吸热反应

F. 分解反应肯定是吸热反应

G.浓H2SO4稀释是放热反应

H.液态水汽化时需要吸收热量，是一个吸热过程通过练习1可得出以下几点：

1.放热反应和吸热反应均指化学反应。如物质的溶解和稀释过程、同种物质三态的变化均不属于吸热反应或放热反应，只属于吸热或放热过程。

2.一个反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关。

3.化合反应不都是放热反应，分解反应不都是吸热反应。

为什么有的化学反应是吸热反应，有的又是放热反应？接下来我们一起来探究一下化学反应中的能量变化的原因。

首先要明确以下几点：

1.物质都具有一定的能量，不同物质的能量不同。

2.不同形式的能量之间是可以发生转化的，而且转化时要遵循能量守恒定律。我们可以从宏观和微观两个角度来进行探究。

宏观角度：

△H =E生总- E反总

各种物质所具有的能量是不同的，当反应物具有的总能量高于生成物所具有的总能量时，在反应过程中将有一部分能量转变成热能等形式释放出来，这就是放热反应；当反应物具有的总能量低于生成物所具有的总能量时，在反应过程中反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是放热反应。

所以一个化学反应是吸收热量还是放出热量，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。

微观角度：观看氢气和氯气反应的微观模拟动画

【思考】

1.H2、Cl2是如何变成氢原子、氯原子？

2.氢原子和氯原子如何变成HCl？

[析疑]

化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋243kJ＝679 kJ，

化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862 kJ，

反应热的计算：862kJ—679kJ=183kJ [讲述]任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量；当原子重新组成生成物、新化学键形成时，又要释放能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

E < E断键吸收的总能量新键形成放出的总能量，E < E反应物的总键能生成物的总键能，放热反应。

结论：化学反应中能量变化与反应过程中化学键断开与生成有关。

当旧键破裂需要吸收能量

<生成物生成时新键形成所放出的能量。表现为反应时放出能量

当旧键破裂需要吸收能量>生成物生成时新键形成所放出的能量。表现为反应时吸收能量

△H=旧键破裂需要吸收能量—新键形成所放出的能量

小结：1.化学反应中能量变化原因

（1）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。

（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

当旧键破裂需要吸收能量

<生成物生成时新键形成所放出的能量。表现为反应时放出能量

当旧键破裂需要吸收能量>生成物生成时新键形成所放出的能量。表现为反应时吸收能量

旧键破裂需要吸收能量

<生成物生成时新键形成所放出的能量

旧键破裂需要吸收能量>生成物生成时新键形成所放出的能量

得出两个相应的计算公式：

△H =E生总- E反总

△H=旧键破裂需要吸收能量—新键形成所放出的能量

2.化学反应中能量变化遵循能量守恒定律

【试一试】

1.下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是（ A

）

2.下列说法正确的是（ D ）

A.吸热反应都需要加热

B.放热反应中反应物总能量低于生成物总能量 C.吸热反应中破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量

D.石墨转化为金刚石需要吸收能量，则金刚石更稳定

解析：物质所具有的能量越高，越不稳定

3.已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是（ B ）

A.X的能量一定高于M B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

C.Y的能量一定高于N D.因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生

4.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（ A ）

A.2 Q1 + Q2 > 4Q3 B.2 Q1 + Q2 < 4 Q3 C.Q1 + Q2 < Q3D.Q1 + Q2 = Q3

5 .(2016.4选考）2A(g)≒B(g)⊿H(⊿H<0);2A(g)≒B(l)⊿H下列能量变化示意图正112;确的是:（ B ）

6. （2016.10选考）根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是( D ) -1A．N2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (g) △H = -(b-a)kJ·mol

-1B．N2 (g)+3 H2 (g)=2 NH3 (g) △H = -(a-b)kJ·mol

-1C．2 NH3 (l)= N2 (g)+3 H2 (g) △H = 2(a+b-c)kJ·mol

-1D．2 NH3 (l)= N2 (g)+3 H2 (g) △H = 2(b+c-a)kJ·mol