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第1课时　化学反应与热能
【课程目标】　 1.了解化学反应中伴随着能量的变化，知道常见的吸热反应和放热反应。
2．能从化学键和反应物、生成物的能量变化的角度分析吸热反应和放热反应。
3．认识燃料的燃烧效率，了解能源是人类生存和社会发展的重要基础及化学在解决能源危机中的重要作用。
夯基提能· 一遍过
知识点一　吸热反应和放热反应
1．实验探究化学反应中的能量变化
实验 操作
实验 现象 有气泡产生；用温度计测量，温度______ 闻到刺激性气味；烧杯壁发凉；木片和烧杯________；混合物呈糊状（有水生成）
实验 结论 反应产生气体，________热量 反应产生NH3和H2O，________热量
化学 方程式 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
结论：化学反应有新物质生成的同时伴有热量的释放或吸收。
2．放热反应和吸热反应
(1)放热反应：释放热量的化学反应。
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。
【师说·助学】　请列举常见的放热反应和吸热反应。
3．化学反应中能量变化的原因（任何化学反应均有能量变化）
(1)微观探析——从化学键变化的角度
(2)宏观辨识——从物质能量的角度
不同物质具有的能量是不同的。一个化学反应的能量变化取决于____________和____________的相对大小。
即学即练
1．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知(　　)
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为化学能
C．醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应
D．该反应的离子方程式为H2O
2．已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
根据图示回答下列问题：
(1)该反应中反应物所具有的总能量________(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收________ kJ能量。
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量x值为__________。
知识点二　化学反应中热能的利用
1．现阶段人类获取热能的主要途径是物质的燃烧，使用最多的常规能源是________________。
2．化石燃料利用过程面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3．能源可持续发展的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的________。
(2)能量利用阶段提高能源的________。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有________、________、地热能、海洋能和________等。
即学即练
1．新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能达到新能源标准的是________(填序号)。
①地热能　②煤　③天然气　④太阳能　⑤生物质能　⑥石油　⑦风能　⑧氢能
2．据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》发布内容，氢能将成为中国未来能源体系的重要组成部分，预计到2050年氢能在中国能源体系中的比例约为10%。“氢能是高效清洁能源载体，具有许多无可比拟的特点。”
(1)氢气燃烧放出的热量从何而来？与化学反应的本质有什么关系？
(2)氢能具有哪些优点？
(3)提高燃料(如煤)的燃烧效率应该从哪些方面考虑？
　
素养落实·重拓展
题型 从定量角度理解吸热反应和放热反应
例1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示：
回答下列问题：
(1)1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为________ kJ；形成1 mol HCl中的化学键释放________ kJ能量。
(2)通过计算确定该反应为________反应。
状元随笔　断裂反应物中化学键吸收的总能量＞形成生成物中化学键释放的总能量，反应为吸热反应，反之为放热反应。
例 2 画出放热、吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。
状元随笔　反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应，反之为吸热反应。
【变式演练】
1．下列化学反应过程中的能量变化符合如图所示的是(　　)
A.HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．CH4＋2O2CO2＋2H2O
D．Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
2．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A===A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．该反应的进行一定需要加热或点燃
B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1－E2) kJ
C．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量
D．生成2 mol B—A放出E2 kJ能量
第1课时　化学反应与热能
夯基提能·一遍过
知识点一
1．升高　黏结在一起　放出　吸收
[师说·助学]　提示：常见的放热反应：①所有燃烧反应、②酸碱中和反应、③大多数化合反应、④活泼金属跟水或酸的反应、⑤物质的缓慢氧化、⑥铝热反应等。
常见的吸热反应：①大多数分解反应、②铵盐与碱的反应、③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应、④NaHCO3与盐酸的反应等。
3．(1)吸收　释放　吸热　放热　(2)反应物总能量　生成物总能量　释放　吸收
即学即练
1．解析：醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH4HCO3和盐酸的反应为吸热反应，A项错误；热能转化为化学能储存在新物质中，B项正确；醋酸与NH4HCO3未接触，未发生反应，C项错误；不能拆，D项错误。
答案：B
2．解析：(3)根据题图，断裂旧化学键所吸收能量为(x＋498) kJ，形成新化学键所释放能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)所吸收能量为180 kJ，因此有180 kJ＝(x＋498) kJ－1 264 kJ，故x为946。
答案：(1)低于　(2)632　(3)946
知识点二
1．化石燃料(煤、石油和天然气)　
3．(1)燃烧效率　(2)利用率　(3)太阳能　风能　氢能
即学即练
1．答案：①④⑤⑦⑧
2．答案：(1)氢气燃烧放出的热量来自物质的内能。与化学反应中化学键的断裂和形成有关。
(2)氢能的优点：①清洁燃料，是零排放能源；②来源广泛，可来自可再生能源和工业流程中的副产品；③应用广泛；
④热值高、安全性好。
(3)使燃料与氧气充分接触，如将煤粉碎、液化或气化；通入充足的氧气。
素养落实·重拓展
例1　解析：(1)1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为431 kJ。
(2)由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量为679 kJ，形成生成物中的化学键释放的总能量为2×431 kJ＝862 kJ，故该反应为放热反应。
答案：(1)679　431　(2)放热
例2　答案：
变式演练
1．解析：题图中反应物总能量低于生成物总能量，表示吸热反应。酸碱中和反应是放热反应，故A错误；金属与酸的反应为放热反应，故B错误；物质的燃烧反应是放热反应，故C错误；Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O为铵盐与碱的反应，属于吸热反应，故D正确。
答案：D
2．解析：根据图示可知，该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量，为吸热反应，若生成2 mol AB2(g)，则吸收的热量为(E1－E2) kJ，B项错误、C项正确；吸热反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错误；生成4 mol B—A放出E2 kJ能量，D项错误。
答案：C

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