2022年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量學(xué)案 新人教版選修4

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1、2022年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量學(xué)案 新人教版選修4 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因；知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的判斷依據(jù)；學(xué)習(xí)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的類型和應(yīng)用。 一、化學(xué)鍵與反應(yīng)中的能量變化 1、化學(xué)鍵的斷裂和形成與吸熱和放熱---化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 任何化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都是 的斷裂和 的形成的過(guò)程。斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要 能量，而形成生成物中化學(xué)鍵要 能量。因此一個(gè)化學(xué)反應(yīng)最終表現(xiàn)為吸熱還是放熱取決于這兩個(gè)過(guò)程的相對(duì)大小，若 則該反應(yīng)為放熱反

2、應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。 【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(shuí)更活潑？ 2、反應(yīng)物和生成物本身具有的能量與反應(yīng)中的能量變化----【自學(xué)解答】自學(xué)教材P33頁(yè)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(xué)能(內(nèi)能) 。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)物貯存的能量大于或小于生成物能量的情況此時(shí)就表現(xiàn)為放熱或吸熱，即當(dāng)反應(yīng)物內(nèi)能大于生成物內(nèi)能時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為 ，

3、當(dāng)反應(yīng)物內(nèi)能小于生成物內(nèi)能時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為 。 3、物質(zhì)的能量與其化學(xué)活性的關(guān)系 一種物質(zhì)（如Cl2）在形成過(guò)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(xué)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(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1.任何物質(zhì)都儲(chǔ)存有 能(內(nèi)能)，不同物質(zhì)由于組成和結(jié)構(gòu)不同，儲(chǔ)存的 不同。 2．當(dāng)反應(yīng)物的總能量 > 生成物的總能量時(shí)，反應(yīng) 能量；是 （填放熱或吸熱）反應(yīng);當(dāng)反應(yīng)物的總能量 < 生成物的總能量時(shí)，反應(yīng) 能量。是

4、 反應(yīng)。 能量守恒定律：無(wú)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(wú)到有的產(chǎn)生也不會(huì)無(wú)緣無(wú)故的消失。 如：化學(xué)變化時(shí)的能量為：反應(yīng)物內(nèi)能=生成物內(nèi)能+反應(yīng)放出的能量，此時(shí)反應(yīng)為 反應(yīng)；相反地，化學(xué)變化表示為：生成物內(nèi)能=反應(yīng)物內(nèi)能 +反應(yīng)吸收的能量，此時(shí)反應(yīng)為 反應(yīng)。 3、中和熱： 與 反應(yīng)生成鹽和水時(shí)所放出的熱量。 【練】化學(xué)反應(yīng)A2＋B2＝2AB的能量變化如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A．該反應(yīng)過(guò)程吸收能量　 B．?dāng)嗔?molA－A鍵和 1molB－B鍵可放出xkJ能量

5、 C．?dāng)嗔?molA－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(jié)】常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)：①燃燒反應(yīng) ②中和反應(yīng) ③物質(zhì)的緩慢氧化 ④金屬與水或酸反應(yīng) ⑤大多數(shù)化合反應(yīng) 吸熱反應(yīng)：①氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng) ②弱電解質(zhì)的電離 ③大多數(shù)分解反應(yīng) ④部分以碳或氫氣還原劑的氧化還原反應(yīng) ⑤加熱才能進(jìn)行的反應(yīng) 本節(jié)小結(jié)與反思 常見考點(diǎn)：1、化學(xué)鍵與能量的關(guān)系，內(nèi)能與反應(yīng)熱的關(guān)系；2、常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 第二節(jié) 化學(xué)

6、能與電能 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1、認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化；2、認(rèn)識(shí)原電池概念，理解原電池原理，了解組成原電池的條件學(xué)會(huì)書寫簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式。 【分析與思考】學(xué)習(xí)P39資料卡片，分析下列火力發(fā)電能量關(guān)系圖回答問(wèn)題 I II III （1）右圖中屬于二次能源的是 （2）各舉一個(gè)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(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)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(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化（分析P41的鋅銅電池回答下列問(wèn)題） 【實(shí)驗(yàn)探究】 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)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(wú)現(xiàn)象 無(wú)電流 實(shí)驗(yàn)2 把Zn片和Cu片同時(shí)插入稀硫酸中 把Zn片溶有氣泡、Cu片無(wú)現(xiàn)象 無(wú)電流 實(shí)驗(yàn)3 用導(dǎo)線連接Zn片和Cu片并插入稀硫酸中 Cu片有氣泡

8、 實(shí)驗(yàn)4 用已接有電流記的導(dǎo)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(yáng)離子移動(dòng)方向？溶液PH值的變化 ⑵ 原電池中如何判斷正負(fù)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(fù)極發(fā)生的反應(yīng)類型？ 1、銅鋅原電池工作原理 （1）鋅失去電子，被氧化為 進(jìn)入溶液，電極反應(yīng)式為 ，發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；電子由 (填電極材料，下

9、同)通過(guò)導(dǎo)線流向 ，溶液中的 離子在銅片上得電子生成 ，電極反應(yīng)式為 ，發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。 （2）原電池概念：將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。 （3）原電池反應(yīng)的本質(zhì)是 。 （4）原電池原理： 性強(qiáng)的物質(zhì)失電子，發(fā)生 反應(yīng)，電子從 極通過(guò)外電路流向 極，溶液中氧化性較強(qiáng)的粒子在正極 電子被還原。 2、構(gòu)成原電池的條件： 3、判斷原電池正負(fù)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(yīng)的步驟和方法（參閱《成才之路》） （1）判斷正負(fù)極：失為負(fù)得為正，氧化負(fù)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(jiān)守電荷守恒：失e看作正，得e視為負(fù)； （4）加合求證：把正負(fù)極電極反應(yīng)加合看是否與總反應(yīng)一致。 本節(jié)小結(jié)與反思 常見考點(diǎn)：1、原電池形成條件；正負(fù)極判斷；2、電極反應(yīng)式書寫 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】： 1、理解基本的化學(xué)反應(yīng)速率概念、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件；2、掌握和理解可逆反應(yīng)的概念，形成化學(xué)平衡狀態(tài)的概念；

11、3、了解控制反應(yīng)條件的意義以及相應(yīng)的措施 一、 化學(xué)反應(yīng)的速率 1、化學(xué)反應(yīng)速率 （1）定義：化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi) 濃度的減少或 濃度的增加來(lái)表示。 （2）計(jì)算公式： 。 （3）單位： ； 。 [思考與探索]在一個(gè)1升的密閉容器里裝有氮?dú)夂蜌錃?。反?yīng)開始時(shí)，有氮?dú)?mol，氫氣5mol, 反應(yīng)至2min時(shí)，測(cè)得容器中氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L。則氫氣的濃度為 mol/L；這2min用氮?dú)獗硎镜姆磻?yīng)速率是 ，用氫氣和氨氣表示的平均反應(yīng)速率各是

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

13、化學(xué)反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。 2、 當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)的 相等時(shí)，只要 不變 不再改變，達(dá)到一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度。 3、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 通過(guò)控制化學(xué)反應(yīng)條件，改變化學(xué)反應(yīng) 和化學(xué)反應(yīng)的 ，促進(jìn)對(duì)人類有利的化學(xué)反應(yīng)。 本節(jié)小結(jié)與反思 常見考點(diǎn)：1、化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷；2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征； [思考與探索]對(duì)于可逆反應(yīng) N2 + 3H2 2NH3。①正反應(yīng)是指從 到 右進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)物是 。②逆反應(yīng)是指從 到 右進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)物是 。③隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)的反應(yīng)物濃度逐漸 V（耗H2）的值將逐漸 ；同時(shí)隨著C（NH3）增大逆反應(yīng)V（耗NH3）的值將逐漸 ；④當(dāng)V（耗H2）= V（耗NH3）時(shí)只要條件不變C（H2）和C（NH3）的濃度也將 此時(shí)的反應(yīng)所處的狀態(tài)就叫平衡狀態(tài)。