【文档说明】【寒假作业】2023年高中化学 人教版2019必修第二册 第04课时化学反应与能量变化Word版无答案.docx，共(8)页，1.318 MB，由小赞的店铺上传

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第04课时化学反应与能量变化学习目标：1．掌握化学反应伴随能量变化的概念2．利用化学反应带来的能量变化进行3．感受化学改变生活重点：1．化学变化带来的能量变化难点：1.对比吸热、放热反应开启新世界现代社会中人们的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到科学研究等）都离不开

能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。从煤、石油和天然气等提供热能，到各种化学电池提供的电能都是通过化学反应获得的。一、化学反应与热能化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也伴

随着放热或吸热现象。【实验】1在一支试管中加入2mL2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中加入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。实验现象：试管内产生大量____________

，温度计测得溶液温度____________。说明该实验为__________反应。【实验2】将20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体仪器放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快

速搅拌，问到气味后迅速用玻璃片盖在烧杯上，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。实验现象：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合后，有__________气味气体产生，手触摸杯壁下部，明显感觉温度__________，用手拿起烧杯发现__________________，

说明有冰出现。说明该反应是______________反应。上述两个实验中反应前后温度变化，说明反应过程中伴有能量的释放或吸收。化学上把释放热量的化学变化称为_________反应，如镁条、铝片与稀盐酸的反应，木炭，氢气，甲烷等在氧气中的

燃烧，氢气与氯气的化合等都是放热反应。把吸收热量的化学变化称为__________反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的碳与二氧化碳的反应等都是吸热反应。我们知道物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物

的化学键形成要放出能量。以氢气与氯气结合成氯化氢的反应为例：在25℃和101kPa条件下，断开1molH2中化学键需要吸收436kJ的能量，断开1mol氯气中的化学键需要吸收243kJ的能量，反应中1mol氢气

和1molCl2中的化学键断裂需要共为679kJ的能量，而形成2molHCl中的化学键需要释放862kJ的能量，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，化学反应中物质变化总会伴随着能量的变化，通常表现为热恋的释放或吸收。一般情况下，如果一个化学反应过程中放出的能量多于吸收的能量，则有能量

向环境释放，发生放热反应；反之，放出的能量小于吸收的能量，则需要从环境吸收能量，发生吸热反应。在Cl2与H2的反应过程中，放出的能量大于吸收的能量发生了放热反应。【练习】1意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得极具理论研究意义的N4分子，N4分子结构如图所示，已

知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是A．N4属于一种新型的化合物B．N4的沸点比P4（白磷）的高C．理论上可以将N4转化为N2的反应设计成原电池D．1molN4所含有的能量

比2molN2所含有的能量低二、化学反应与电能我们日常使用的电能主要来自于火力发电，火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能加热水使之汽化的水蒸气推动着蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，学能经一系列能量转化的过程，间接的转化为了电能，其中燃烧（氧化还

原反应）是关键。【实验】3（1）将锌片和铜片盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。（2）用导线连接锌片和通盘，观察、比较导线连接前后的现象。（3）如图所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针

是否偏转。实验现象：（1）锌片表面出现气泡，铜片无明显变化；（2）用导线将锌片与铜片连接后，铜片表面出现气泡，锌片逐渐溶解；（3）串联一个电流表后，发现电流表指针偏转，说明导线中有电流出现。上述实验说明，当插入稀硫酸

的锌片与铜片用导线连接时，由于锌比铜活泼，与稀硫酸作用容易失去电子，被氧化成锌离子而进入溶液中：锌片：Zn—2e—=Zn2＋（氧化反应）电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成

氢原子，氢原子结合成氢分子，从铜片上放出：铜片：2H＋＋2e—=H2↑（还原反应）上述实验分析标明，通过特定的装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同区域进行，可以使氧化还原反应中转移的电子通过导体发生定向转移，形成电流，从而实线化学能向电能的转化。

这种把化学能转化为电能的装置叫做_______________。在原电池中，电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。【思考】构成原电池需要哪些条件？如何判断原电池的正负极？【练习】2在如图所示的柠檬水果电池中，外电路上的电子从电极Y

流向电极X。若X为铁，则Y可能是A．锌B．石墨C．银D．铜课堂练习1．以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是A．过程I中的能量转化形式是太阳能→化学能B．过程I中每消耗116gFe3O4转移2mol电子C．过

程II的化学方程式为3FeO＋H2O≜Fe3O4＋H2↑D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点2．在25℃、101kPa下，1mol白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热量和4mol红磷（化学式为P）完全燃烧放出的热量关系如图所示，由此判断，下列说

法正确的是A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量

高，白磷比红磷稳定D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定3．Fe、Mg与H2SO4反应的实验记录如下，关于实验的说法不合理的是A．I中产生气体的原因是：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑B．II中产生的气体与I中相同C．III中现象说明Mg在浓H2S

O4中没被钝化D．IV中现象说明Mg的金属性比Fe强4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氧气在正极被

还原D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅5．下列反应过程中能量变化的趋势与下图一致的是A．C＋CO2===高温2COB．CaCO3===高温CaO＋CO2↑C．2Al＋Fe2O3===高温⬚2Fe＋Al2O3D．Ba(OH)

2⋅8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O6．某同学进行如图所示实验，测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化。实验表明反应温度升高，由此判断该反应是_____________（填“吸热”或放热”）反应，其离子方程式是_______

_________。其能量变化可用如图中的________（填“A”或“B”）表示。能力提升1.已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．该反应可用于表示Mg与硫酸反应B．该反应只有在加热条件下才能进行C．反应物的总能量高于生成物的总

能量D．该反应可以用于表示CaCO3受热分解的反应2.火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供，有关燃料燃烧过程中的变化，下列说法不正确的是A．所有的燃烧过程均是放热的B．需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的C．所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂D．燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量3.

已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化图如下。下列说法正确的是A．1mol石墨(s)比1mol金刚石(s)的能量高B．断开1mol石墨中的共价键吸收的能量小于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量C．由石墨制备金刚石的过程是物理变化D．这两个反应均为放热反应4.碱

性锌锰电池的总反应为：()()222Zn2MnO2HO2MnOOHZnOH++=+。下列说法中正确的是A．锌为负极，2MnO为正极B．工作时KOH没有发挥作用C．工作时电子由2MnO经外电路流向Zn。锌发生还原反应，2MnO发生氧化反应D．锌发生还原反应，2MnO发生氧化反应5.一种钌(Ru)

基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是A．电池工作时，光能转变为电能，Y为电池的负极B．镀铂导电玻璃的作用是传递I−C．电解质溶液中发生反应：2332RuI2Ru3I+−+−+=+D．电池的电解质溶液中I−和3I−的浓度均几乎不发生变

化6.铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuB．电

池工作时，导线中电子流向为Zn→CuC．正极反应为Zn-2e—=Zn2＋，发生还原反应D．电池工作时，盐桥中的K＋向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动7.请说出下列过程中的能量转化形式。(1)铅蓄电池的充电过程_________。(2)铅蓄电池的放电过程_________。(3)氢气在

氧气中燃烧_________。(4)氢气和氧气在燃料电池中反应_________。(5)电解水_________。(6)高温分解水_________。8.生活中，形式多样化的电池，满足不同的市场需求。图中是几种不同类型的原电池装置。(1)某实验小组设计了如图甲所示装

置：a为铝棒，b为镁棒。①若容器中盛有NaOH溶液，b极电极反应式为____。②若容器中盛有浓硫酸，b极的电极反应式是____，导线中电子的流动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。(2)铜—银原电池装置如图乙所示，下列有关

叙述正确的是____(填标号)。注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。A．银电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，铜极的质量增加C．取出盐桥后，电流计依旧发生偏转D．电池工作时，每转移0.1mol电子，两电极的质量差会增加14g(3)由CH4和O2组成

的燃料电池的结构如图丙所示。①燃料电池的负极反应式是____。②当消耗1.6g甲烷时，消耗氧气的体积为____L(标准状况下)。