2022年高中化學 第一章 化學反應與能量學案 新人教版選修4

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1、2022年高中化學 第一章 化學反應與能量學案 新人教版選修4 【學習目標】 知道化學反應中能量變化的主要原因；知道化學反應中能量變化的判斷依據(jù)；學習化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的類型和應用。 一、化學鍵與反應中的能量變化 1、化學鍵的斷裂和形成與吸熱和放熱---化學反應中能量變化的主要原因 任何化學反應的發(fā)生都是 的斷裂和 的形成的過程。斷開反應物中的化學鍵要 能量，而形成生成物中化學鍵要 能量。因此一個化學反應最終表現(xiàn)為吸熱還是放熱取決于這兩個過程的相對大小，若 則該反應為放熱反

2、應，反之為吸熱反應。 【練】常溫常壓下，斷開1molH-H鍵變成H原子要 436KJ的熱量；斷開1molC-H鍵要 415KJ的能量，那么斷開1molCH4中的所有C-H鍵要吸收 KJ的能量。H2和CH4誰更活潑？ 2、反應物和生成物本身具有的能量與反應中的能量變化----【自學解答】自學教材P33頁圖2-1。 任何物質(zhì)內(nèi)部都貯存有能量稱為內(nèi)能，不同的物質(zhì)所具有的化學能(內(nèi)能) 。當化學反應發(fā)生時，一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)時就會出現(xiàn)反應物貯存的能量大于或小于生成物能量的情況此時就表現(xiàn)為放熱或吸熱，即當反應物內(nèi)能大于生成物內(nèi)能時反應表現(xiàn)為 ，

3、當反應物內(nèi)能小于生成物內(nèi)能時反應表現(xiàn)為 。 3、物質(zhì)的能量與其化學活性的關系 一種物質(zhì)（如Cl2）在形成過程中（如生成Cl-Cl鍵）放出熱量越少，這種物質(zhì)內(nèi)部貯存的能量就越多，使其化學鍵斷裂（如斷裂Cl-Cl鍵）就越容易，則這種物質(zhì)就越活潑。即物質(zhì)內(nèi)能越高這種物質(zhì)越 。 二、 化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1.任何物質(zhì)都儲存有 能(內(nèi)能)，不同物質(zhì)由于組成和結構不同，儲存的 不同。 2．當反應物的總能量 > 生成物的總能量時，反應 能量；是 （填放熱或吸熱）反應;當反應物的總能量 < 生成物的總能量時，反應 能量。是

4、 反應。 能量守恒定律：無論任何情況下能量都只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一各種形式，而不能從無到有的產(chǎn)生也不會無緣無故的消失。 如：化學變化時的能量為：反應物內(nèi)能=生成物內(nèi)能+反應放出的能量，此時反應為 反應；相反地，化學變化表示為：生成物內(nèi)能=反應物內(nèi)能 +反應吸收的能量，此時反應為 反應。 3、中和熱： 與 反應生成鹽和水時所放出的熱量。 【練】化學反應A2＋B2＝2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是（ ） A．該反應過程吸收能量　 B．斷裂1molA－A鍵和 1molB－B鍵可放出xkJ能量

5、 C．斷裂2molA－B鍵需要吸收ykJ能量　 D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量 【小結】常見的放熱反應和吸熱反應 放熱反應：①燃燒反應 ②中和反應 ③物質(zhì)的緩慢氧化 ④金屬與水或酸反應 ⑤大多數(shù)化合反應 吸熱反應：①氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應 ②弱電解質(zhì)的電離 ③大多數(shù)分解反應 ④部分以碳或氫氣還原劑的氧化還原反應 ⑤加熱才能進行的反應 本節(jié)小結與反思 常見考點：1、化學鍵與能量的關系，內(nèi)能與反應熱的關系；2、常見的吸熱反應和放熱反應 第二節(jié) 化學

6、能與電能 【學習目標】：1、認識化學能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化；2、認識原電池概念，理解原電池原理，了解組成原電池的條件學會書寫簡單的電極反應式。 【分析與思考】學習P39資料卡片，分析下列火力發(fā)電能量關系圖回答問題 I II III （1）右圖中屬于二次能源的是 （2）各舉一個你所知道的右圖I、II、III三種能量轉(zhuǎn)變的例子。（3）我們周圍有很多水電站如我們臨滄境內(nèi)的小灣電廠、漫灣電站、大朝山電站，鎮(zhèn)康境內(nèi)的落水壩電站、大丫口電站等等，試分析水電與火電的利與弊。 【能源分類】 （1）一次能源：___________________的能源，如太陽能、地熱能、風力、原煤

7、、石油、天然氣等。 （2）二次能源：__________________________的能源稱為二次能源，如電能、蒸氣等。 一、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化（分析P41的鋅銅電池回答下列問題） 【實驗探究】 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論 實驗1 把Zn片和Cu片分別插入稀硫酸中 把Zn片溶有氣泡、Cu片無現(xiàn)象 無電流 實驗2 把Zn片和Cu片同時插入稀硫酸中 把Zn片溶有氣泡、Cu片無現(xiàn)象 無電流 實驗3 用導線連接Zn片和Cu片并插入稀硫酸中 Cu片有氣泡

8、 實驗4 用已接有電流記的導線連接Zn片和Cu片并插入稀硫酸中 Cu片有氣泡、電流表指針偏轉(zhuǎn) 思考：⑴ 電流方向？電子流方向？陰陽離子移動方向？溶液PH值的變化 ⑵ 原電池中如何判斷正負極？ ⑶正極金屬起啥作用？什么離子或物質(zhì)在正極上得電子？ ⑷正負極發(fā)生的反應類型？ 1、銅鋅原電池工作原理 （1）鋅失去電子，被氧化為 進入溶液，電極反應式為 ，發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應；電子由 (填電極材料，下

9、同)通過導線流向 ，溶液中的 離子在銅片上得電子生成 ，電極反應式為 ，發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應。 （2）原電池概念：將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。 （3）原電池反應的本質(zhì)是 。 （4）原電池原理： 性強的物質(zhì)失電子，發(fā)生 反應，電子從 極通過外電路流向 極，溶液中氧化性較強的粒子在正極 電子被還原。 2、構成原電池的條件： 3、判斷原電池正負極的方法： 【練】. 如下圖，下列

10、裝置屬于原電池的是 （ ） 3、書寫電極反應的步驟和方法（參閱《成才之路》） （1）判斷正負極：失為負得為正，氧化負還原正； （2）確定左右兩邊：寫出劑與產(chǎn)物，元素不缺不漏； （3）堅守電荷守恒：失e看作正，得e視為負； （4）加合求證：把正負極電極反應加合看是否與總反應一致。 本節(jié)小結與反思 常見考點：1、原電池形成條件；正負極判斷；2、電極反應式書寫 第三節(jié) 化學反應的速率和限度 【學習目標】： 1、理解基本的化學反應速率概念、有關化學反應速率的計算和影響化學反應速率的外界條件；2、掌握和理解可逆反應的概念，形成化學平衡狀態(tài)的概念；

11、3、了解控制反應條件的意義以及相應的措施 一、 化學反應的速率 1、化學反應速率 （1）定義：化學反應速率可用單位時間內(nèi) 濃度的減少或 濃度的增加來表示。 （2）計算公式： 。 （3）單位： ； 。 [思考與探索]在一個1升的密閉容器里裝有氮氣和氫氣。反應開始時，有氮氣2mol，氫氣5mol, 反應至2min時，測得容器中氮氣的濃度為1.8mol/L。則氫氣的濃度為 mol/L；這2min用氮氣表示的反應速率是 ，用氫氣和氨氣表示的平均反應速率各是

12、、 ；該速率值是平均速率還是瞬時速率 ，2min內(nèi)用H2、N2和NH3的速率之比為 。同一反應用不同物質(zhì)表示的速率值不同時其表示的反應一樣快嗎 ，什么情況下同一反應用不同物質(zhì)表示的速率值才能相等 。 2、影響化學反應速率的因素 影響化學反應速率的因素 規(guī)律 內(nèi)因 反應物的性質(zhì) 外 因 催化劑 反應物的溫度 反應物的濃度 氣態(tài)反應物的壓強 其他 二、 化學反應的限度 1、可逆反應：能同時向 進行的

13、化學反應叫做可逆反應。 2、 當一個可逆反應的 相等時，只要 不變 不再改變，達到一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個反應所能達到的限度。 3、化學反應條件的控制 通過控制化學反應條件，改變化學反應 和化學反應的 ，促進對人類有利的化學反應。 本節(jié)小結與反思 常見考點：1、化學反應達到平衡狀態(tài)的判斷；2、化學平衡狀態(tài)的特征； [思考與探索]對于可逆反應 N2 + 3H2 2NH3。①正反應是指從 到 右進行的反應，其反應物是 。②逆反應是指從 到 右進行的反應，其反應物是 。③隨著反應的進行正反應的反應物濃度逐漸 V（耗H2）的值將逐漸 ；同時隨著C（NH3）增大逆反應V（耗NH3）的值將逐漸 ；④當V（耗H2）= V（耗NH3）時只要條件不變C（H2）和C（NH3）的濃度也將 此時的反應所處的狀態(tài)就叫平衡狀態(tài)。