导学案放热反应与吸热反应

第二单元第1课时放热反应与吸热反应[学习目标]1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。3.了解焓变与反应热的关系，能书写热化学方程式。4.能从微观的角度解释宏观化学现象，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，理解能量守恒定律，初步建立起科学的能量观。知识点一放热反应与吸热反应1、根据生活常识，说出下列变化中的能量转化。实例能量转化方式镁条燃烧化学能转化为________石油气的燃烧化学能转化为________原电池放电化学能转化为________闪电时产生氮氧化物________转化为化学能高温冶炼铁________转化为化学能光合作用________转化为化学能电解水________转化为化学能2、化学能与热能转化的实验探究实验操作实验现象实验结论产生大量，用手触摸试管外壁，试管变热镁与稀盐酸反应的离子方程式为，该反应热有气味气体产生；用手触摸烧杯外壁有感觉；用手拿起烧杯，玻璃片到烧杯的底部；烧杯内反应物成糊状化学方程式为，该反应热由上述实验可知，化学反应都伴随着能量变化，有的能量，有的能量。3、化学反应中能量变化的原因(1)从物质总能量高低角度分析化学反应中的能量变化①从物质内部能量分析化学反应过程化学反应的过程可看作“贮存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等形式释放出来，或是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“贮存”起来的过程。②物质总能量与化学反应中能量变化的关系a．图Ⅰ中反应物的总能量生成物的总能量，反应能量；b．图Ⅱ中反应物的总能量生成物的总能量，反应能量。[特别提醒]物质具有的能量越低越稳定。(2)从化学键角度分析化学反应中的能量变化化学反应的本质是旧化学键的断裂(该过程中吸收能量)和新化学键的形成(该过程中放出能量)，如下图所示：①若E1>E2，反应能量；②若E1<E2，反应能量。放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？冬季生活中常常采用下列方法获得热量：①烧炭取暖；②用电暖器取暖；③天然气壁挂炉取暖；④空调取暖；⑤地下水循环取暖。以上都属于放热反应吗？3．(1)如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。完成转化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别需要吸收能量，还是放出能量？(2)下列哪个图可用于表示H2和F2反应的能量变化图？(3)H2在O2中燃烧的过程的主要能量转化方式是什么？知识点二热化学方程式1、概念：定量表示化学反应中放出或吸收的的化学方程式。2、意义(1)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝178.2kJ·mol－1表示1molCaCO3的热，完全分解生成1molCaO和1molCO2气体。(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.6kJ·mol－1，表示1molC和1molO2完全反应生成1molCO2气体，的热。3、书写注意事项(1)要标明物质的状态，用、、分别代表气态、液态、固态。(2)用ΔH表示反应放出或吸收的热量，负值表示在该条件下反应，正值表示在该条件下反应，单位kJ·mol－1。(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示。因此，它可以用，还可以用表示。对于物质相同的反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同，与化学计量数对应成比例。[知识拓展]键能与化学反应中能量变化的关系键能指断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量。共价键的键能越大，该共价键越牢固。以反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化为例说明：断开反应物中的化学键所吸收的能量1molH2中的H—H键436.4kJ1molCl2中的Cl—Cl键242.7kJ总和679.1kJ形成生成物中的化学键所放出的能量2molHCl中的H—Cl键431.8kJ×2总和863.6kJ反应最终放出的能量863.6kJ－679.1kJ＝184.5kJ所以该反应的热化学方程式可以表示为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1。1．某化学小组查阅资料获得25℃和101kPa下的键能数据：化学键N≡NH—HN—H键能/(kJ·mol－1)946436391根据信息判断反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是吸热反应还是放热反应？并计算反应释放或吸收的能量，写出其热化学方程式。2．(1)热化学方程式H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，表示的意义是什么？(2)1molAl2O3(s)完全分解生成2molAl和eq\f(3,2)molO2，吸收1675.5kJ热量，写出反应的热化学方程式。3．氢气在氧气中燃烧的热量变化，可用下列热化学方程式分别表示：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1(1)①与化学方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O相比较，有何特点？(2)①与②相比较，ΔH不同的原因是什么？(3)②和③相比较，ΔH不同的原因是什么？1．反应热(ΔH)2．书写热化学方程式的“三步骤”1．肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键N—HN—NO=OO—H键能/(kJ·mol－1)391161498463热化学方程式N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－570kJ·mol－1则2N(g)=N2(g)的ΔH为()A．－941kJ·mol－1B．941kJ·mol－1C．－483kJ·mol－1D．483kJ·mol－12．下列热化学方程式书写正确的是()A．2SO2＋O22SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.8kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝393.5kJ·mol－13．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ的热。则下列热化学方程式正确的是()A.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－14．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是()5．在微电子工业中，NF3作为一种优良的蚀刻气体，在被蚀刻物表面不会留下任何残留物，在芯片制造方面具有重要的应用。已知：键能指断裂或形成1mol化学键时需要吸收或放出的能量。请回答下列问题：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0(1)几种化学键的键能如表，则N2、F2和NF3三种气体中，稳定性最强的物质为________(填化学式)，判断的依据为_____________________；反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)生成1molNF3(g)时，会__