第二章 化学能与热能 导学案

班级：姓名：科目：化学备课教师：赵凤海教务处审核第二章第一节化学能与热能（1）【学习目标】1．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2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化3．理解中和热的概念，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法2．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观，提高节能意识。【学习重点】化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化[基础知识]一、化学键与化学反应中能量变化的关系(从化学键键能的角度认识（微观角度）)[复习]1、化学键：___________________________________________。2、化学反应的本质：。*键能：拆开1mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。化学键的断裂与形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。[分析]2H→H2中能量变化：1molH2中含有1molH－H，在250[类比分析]CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）[小结]：化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。化学反应的特点：1．有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。2．反应中要遵循能量守恒。3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。[思考与交流]能量的变化通常表现为热量的变化，为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？二、从物质所具有的能量角度认识（宏观角度）[结论]一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的与生成物的的相对大小。∑E（反应物）_______∑E（生成物）放出能量∑E（反应物）________∑E（生成物）吸收能量二、化学能与热能的相互转化实验（课本P33—34）实验编号实验现象实验结论2—12—22—3归纳总结：放热反应：热的化学反应化学反应如：吸热反应：热的化学反应如：常见的放热反应常见的吸热反应三、常见的放热反应和吸热反应课堂练习：1．下列说法正确的是()。A.吸热反应需要加热才能发生B.放热反应在常温下就能进行C.化学反应就是将化学能转化为热能D.反应是放热还是吸热跟是否加热没有直接的关系2.下列说法中正确的是()A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C．吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量低；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量少D．因为3O22O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更稳定3.下图表示吸热反应的是()。【收获与反思】：（通过本课学习、作业后你有什么收获和存在的问热能达标练习1．放热反应一定是（

）A.断开反应物的化学键吸收的总能量比形成生成物中的化学键放出的总能量少B.贮存能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应物的总能量低于生成物的总能量

2．对于放热反应，下列说法中正确的是（）A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D．反应物H2和O2具有的能量相等3．在氢气跟氧气的反应中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为A，破坏1mol氧气中的化学键消耗的能量为B，形成1mol水中的化学键释放的能量为C。则下列关系正确的是()A．A+B>CB．A+B<CC．2A+B<2CD．2A+B>2C4．反应是吸热反应，由此可知（）A．石墨比金刚石更稳定B．金刚石和石墨可以相互转化C．金刚石比石墨更稳定D．金刚石和石墨不能相互转化5．在相同的条件下，使相同物质的量的下列物质分解，需要消耗能量最多的是:()A．HFB．HClC．HBrD．HI6．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是:附：常见的放热反应和吸热反应1、常见的放热反应：①燃烧反应②爆炸反应③绝大多数化合反应④酸碱中和反应⑤金属与酸、盐的置换反应⑥活泼金属与水的置换反应⑦酯化反应⑧部分解反应（KClO3分解反应）等。2、常见的吸热反应：①大多数分解反应②C、CO、H2还原金属氧化物③Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl④大多数盐类和酯的水解反应⑤铁与水蒸气高温加热反应⑥C与CO2高温加热化合还原反应⑦C与H2O（g)高温加热反应等。班级：姓名：科目：化学备课教师：赵凤海教务处审核第二章第二节化学能与电能（1）化学能与电能的相互转化【学习目标】1.掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及工作原理。【学习重点】原电池的工作原理。【学习难点】原电池的工作原理。【预备知识】1.在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的变化，即转化为。2.金属活动性顺序表3.在氧化还原反应中：氧化剂电子，发生反应，还原剂电子，氧化还原反应本质。【自主学习】1.直接从自然界取得的能源称为，如、、、、等。经过加工、转换得到的能源称为如、等。2.化学能与电能的相互转化⑴间接转化我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能燃烧________能蒸汽________能发电机________能。⑵直接转化—原电池原电池是将__________能转化为_______能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。一、原电池及其工作原理[Cu-Zn原电池实验探究]实验2－4

现

象铜片插入稀硫酸

铜片表面锌片插入稀硫酸

锌片表面铜片和锌片连接在一起插入稀硫酸铜片表面锌片表面铜片和锌片之间连一电流表铜片表面锌片表面电流表指针以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向负极正极（材料：）负极反应式（离子流向）：（材料：）正极反应式（离子流向）：总反应式：1.原电池是把转变为的装置。2.组成原电池的条件：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m①②③④[课堂练习]⑴以下装置不能形成原电池的是。⑵在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，溶液的PH值如何变化？硫酸根离子的浓度呢？3.原电池的电极判断(1)负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。(2)电子流出的一极是__________，电子流入的一极是__________；(3)一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为________。4.化学电池的反应本质：离子离子离子离子反应正极负极电子，沿导线传递，有产生，电解质溶液反应【收获与反思】：（通过本课学习、作业后你有什么收获和存在什么问题）原电池达标练习1．下列说法中正确的是()A.原电池是把电能转为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动2．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是()。①电极(负极与正极：金属活动性不同)、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④3．下列不能构成原电池的是()4．下列说法中正确的是()A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中阳离子向正极移动5．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是()ABCD正极ZnAgCuCu负极CuCuZnZn电解质溶液CuCl2H2S04CuSO4FeCl26．有A，B，C，D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A，D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()A.D>C>A>BB.D>A>B>CC.D>B>A>CD.B>A>D>C7．关于Cu-Zn原电池装置的叙述，正确的是(

)w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.铜是阳极，铜片上有气泡产生

B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原8．原电池是一种_____________________________________装置。电子的流动方向是从_______极到_______极；电流方向是从_______极到_______极。9．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是_______，发生_______反应，电极反应是________________________；负极是_______，发生________反应，电极反应是________________________，总的反应式(离子方程式)是________________。班级：姓名：科目：化学备课教师：赵凤海教务处审核第二章第二节化学能与电能（2）发展中的化学电源【学习目标】1.了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；2.引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值3.感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观.正确的能源观。【学习重点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。【学习难点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。【自主学习】1.锌锰干电池(一次性电池)(1)普通锌锰电池负极材料是：正极材料是：电解质是(2)碱性锌锰干电池负极材料是：正极材料是：电解质是改进后碱性锌锰电池的优点：2.充电电池(二次性电池)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)铅蓄电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：(2)镉镍电池负极材料是：正极材料是：电解质是优点：缺点：(３)锂电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极：；正极：。3.氢-氧燃料电池负极通入正极通入。负极反应式：正极反应式：总反应式：课堂练习１．下列电池中不属于二次电池的是()A.碱性锌锰电池 B.铅蓄电池 C.镍镉电池 D.锂离子电池充电放电充电放电2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag23．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn－2ｅ＝Zn2+；2NH4+＋2e＝2NH3＋H2(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是()A.干电池中Zn为正极，碳为负极w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB.干电池工作时，电子由Zn极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器4．阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为：2H2＋4OH-4H2O＋4e-，O2＋2H2O＋4e-4OH-。在负极上发生反应的物质是负极发生的是(填氧化或还原)反应，电池反应是【收获与反思】：（通过本课学习、作业后你有什么收获和存在什么问题）班级：姓名：科目：化学备课教师：赵凤海教务处审核 第二章第三节化学反应速率与限度（1）【学习目标】 1.通过实验认识化学反应的速率。2.理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。【学习重点】化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素。【预备知识】1、列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。2、物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢？化学反应快慢又应该怎样衡量呢？【基本知识】一．化学反应速率1．定义：通常用单位时间内()来表示。2．物理意义：表示化学反应进行的程度的物理量。3．数学表达式：υ=。4．常用单位：或。注意：（1）在同一化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定，但表示的意义，故在反应时应指明用哪种物质来表示。（2）无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取值，化学反应速率可表示某一时间段内的速率，而非速率（填平均或瞬时）。（3）在同一化学反应中，不同的物质表示同一化学反应的速率，各物质的速率之比等于化学方程式中的之比。如：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，速率之比为：υ（A）：υ（B）：υ（C）：υ（D）=m：n：p：q(4)固体或气体反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是变的，因此一般用固体、纯液体表示化学反应速率；【课堂练习1】已知反应A+3B2C+D在某段时间内以A的浓度表示的化学反应速率为1mol/(L·min)，则此段时间内以C的浓度表示的化学反应速率为（）A．0.5mol/(L·min)B．1mol/(L·min)C．2mol/(L·min)D．3mol/(L·min)【课堂练习2】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A（g）+B（g）2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L·s)②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s)③2s时物质A的转化率为70％④2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．③④转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量二、化学反应速率大小的比较1．对于反应：mA+nBpC+qDυ(A):υ(B):υ(C):υ(D)＝。2．比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小，应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用来表示的反应速率后，才能比较。【课堂练习3】在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）A．υ（H2）=0.1mol/(L·min)B．υ（NH3）=0.3mol/(L·min)C．υ（N2）=0.2mol/(L·min)D．υ（H2）=0.3mol/(L·min)三、影响化学反应速率的因素1、内因：由反应物的决定2、外因(外界条件对化学反应速率的影响)⑴浓度对化学反应速率的影响当其它条件不变时，增大浓度，可以反应速率；减小浓度，可以反应速率。⑵温度对化学反应速率的影响当其它条件不变时，升高温度,可以反应速率；降底温度,可反应速率。（3）压强对化学反应速率的影响当其它条件不变时，增大压强,可以反应速率；减小压强，可反应速率。（4）催化剂对化学反应速率的影响催化剂能化学反应速率。总结：影响化学反应速率的外界条件还有：①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积，反应速率；固体反应物的表面积，反应速率。②反应物的状态。【课堂练习4】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml，2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2molL的X溶液

C．10℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）A．加热B．不用稀硫酸，改用98％浓硫酸C．滴加少量CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉【收获与反思】：（通过本课学习、作业后你有什么收获和还存在什么问题）化学反应速率达标练习1．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为（）A.(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1B.(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1C.(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D.(H2O)＝0.045mol·L－1·s－12．某反应2A(g)+B(g)C(g)经10s后A的物质的量浓度为0.2mol/L，B的物质的浓度降低了0.02mol/L，则A物质的起始浓度为（）A．0.24mol/L B．0.6mol/L C．2.4mol/L D．4.2mol/L3．在反应3H2+N22NH3中，经一段时间后，氨的浓度增加了0.6mol/L，在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(L·s)，则反应所经历的时间为(

)A．0.44s

B．1s

C．O.33s

D．2s4．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是 A.加热 B.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片，改用铁粉5．化学反应速率受条件的影响很大，下列肯定可以加快化学反应速率的措施是（）A．使用催化剂 B．改变浓度 C．升高温度 D．降低温度6．化学反应A（g）＋3B（g）2C（g）＋2D（g），在下列四个选项中是不同的情况下测得的不同物质的反应速率，其中表示该化学反应的反应速率最快的是A．υ（A）＝0.2mol(L·min) B．υ（B）＝0.45mol(L·s)C．υ（C）＝0.45mol(L·min) D．υ（D）＝0.35mol(L·min)7．在下列影响化学反应速率的外界因素中，肯定能使化学反应速率加快的方法是（）①升高温度②加入正催化剂③增大反应物浓度④将固体块状反应物磨成⑤增大压强A．①②③⑤

D．①②④⑤

C．①③④⑤

D．①②③④8．反应4NH3+5O24NO+6H2O若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)(单位mol/(L•min))表示，下列表示正确的是（）A．5υ(O2)=4υ(NH3)B．5υ(H2O)=6υ(O2)C．3υ(H2O)=2υ(NH3)D．4υ(NO)=5υ(O2)9．将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下，将bg（a＞b）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（）1班级：姓名：科目：化学备课教师：赵凤海教务处审核第二章第三节化学反应速率与限度（2）【学习目标】1．理解化学平衡的概念；2．掌握化学反应限度的外部特征；【学习重点】化学平衡的概念及特征。【预备知识】外界条件对可逆反应速率的影响（以N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0（1）、减压：υ(正)，υ(逆)。（2）、增加(N2的浓度)：υ(正)，υ(逆)。（3）、使用催化剂：υ(正)，υ(逆)。（4）、T、P一定，充入稀有气体：υ(正)，υ(逆)。（5）、T、V一定，充入稀有气体：υ(正)，υ(逆)。【基础知识】二、化学反应的限度1、可逆反应进行的化学反应叫做可逆反应。2、化学平衡状态（1）、当一个可逆反应的相等时，不再改变，达到一种表面静止的状态，即“化学平衡状态”。化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度，此时反应物的转化率。图1：化学平衡图像=1\*GB3①反应刚开始时：反应物浓度，正反应速率。生成物浓度，逆反应速率。（填“最大”或“最小”）②反应进行中时：反应物浓度，正反应速率。生成物浓度，逆反应速率。（填“增大”、“减少”或“不变”）③反应达到平衡后：反应物浓度，生成物浓度。（填“改变”或“不变”）。此时正反应速率与逆反应速率。（填“相等”或“不相等”）例：可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）A、v正（N2）＝v正（H2）B、v正（N2）＝v逆（NH3）C、2v正（H2）＝3v逆（NH3） D、v正（N2）＝3v逆（H2）（2）、化学平衡特征：①逆：可逆反应（在同一条件下，既能正向进行，也能逆向进行的反应）②等：v正v逆0。③动：化学平衡状态是一种平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行。④定：反应物的浓度和生成物的浓度。⑤变：外界条件(、、等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。例：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)(红棕色)△H＜0=1\*GB3①各物质浓度不再变化②三种物质的浓度相等③反应体系颜色不再变化④压强和温度不再变化⑤在单位时间内消耗1molO2，同时生成2molNO2（同类物质（均为反应物或均为生成物时，叙述“要一生一耗”，且所给量之比要等于方程式中化学计量数之比）。⑥在单位时间内消耗2molNO，同时消耗2molNO2（不同类物质（一为反应物，另一为生成物时，叙述“要同生同耗”，且所给量之比要等于方程式中化学计量数之比）。上述能判断该反应达到平衡状态的是：。3、平衡的计算（三段式）（求起始量或平衡量或反应物转化率或平衡时各组分的含量等）例：在2L的密闭容器中，加入2molSO2、1.2molO2，一定条件下使其充分反应后，测得SO3为1.8mol，则SO2、O2的转化率分别为多少？2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0起始量：变化量：平衡量：说明：平衡量=起始量—变化量转化率=（转化量÷起始量）×100%三、化学反应的条件控制图2：化学平衡移动图像在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应条件的控制。①浓度：当其它条件不变时，增大反应浓（或减小生成物浓度），化学平衡向方向移动；减小反应浓（或增大生成物浓度），化学平衡向方向移动。②温度：当其它条件不变时，升高温度，化学平衡向方向移动；降低温度，化学平衡向方向移动。③压强（只影响变体积反应，如N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；不影响等体积反应如：H2+I22HI）：当其它条件不变时，增大压强，化学平衡向方向移动；减小压强，化学平衡向方向移动。④催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，因此化学平衡不会移动。【收获与反思】：（通过本课学习、作业后你有什么收获和还存在什么问题）化学平衡达标练习1．以下关于化学平衡状态的描述正确的是（）A.任意一个化学反应都存在化学平衡状态B.化学反应达到平衡时，