化学必修 第二册第一节 化学反应与能量变化导学案及答案

这是一份化学必修 第二册第一节 化学反应与能量变化导学案及答案，共7页。学案主要包含了教学目标，重点难点，实验6-1，实验6-2，思考与交流等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1．了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应
2．理解化学反应中能量变化的主要原因及常见的能量转化形式。
3．能结合能量图像分析放热反应和吸热反应。
【重点难点】化学反应中能量变化的本质；通过化学键断裂和形成简单计算放热反应和吸热反应。
阅读课本2--3页，完成导学提纲
吸热反应与放热反应
P32【实验6-1】镁和盐酸的反应
在一只试管中加入2 mL 2 ml/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放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。
现象： 。结论： 。
P33【实验6-2】Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl
将20g Ba(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象： 。结论： 。
1、放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应。
吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
2、常见的吸热和放热反应
常见的吸热反应有：
常见的放热反应有：
【注意】①所有化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学反应
②吸热反应还是放热反应与是否加热无关
③NaCl NH4NO3 NaOH用水可以鉴别
【思考】化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
吸热和放热原因
（1）放热反应：反应物能量 >生成物能量
吸热反应：反应物能量< 生成物能量

反应物化学键断裂吸收能量 > 生成物化学键形成放出能量: 吸热反应
反应物化学键断裂吸收能量 < 生成物化学键形成放出能量: 放热反应
(3)能量越低越稳定
断裂1ml化学键所吸收的能量称为化学键的键能。
化学键的键能越大，物质总能量越低，物质越稳定。
5、化学反应的能量变化的宏观分析
二、人类对能源的利用
人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。
【练习】
1．下列关于能量变化的说法正确的是( )
A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高
B．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，表现形式只有吸热和放热两种
C．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) 为吸热反应，则金刚石比石墨稳定
D．化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒
2．已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A. A的能量一定高于C B. A和B的总能量一定高于C和D的总能量[来源:学。科。网]
C. B的能量一定高于D D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
3．下列变化过程，属于放热反应的是（ ）
① 液态水变成水蒸气 ② 酸碱中和反应 ③ 浓H 2SO 4稀释
④ 固体NaOH溶于水 ⑤ H 2在Cl 2中燃烧
A.②③④⑤ B.②③④ C.②⑤ D.①③⑤
4．下图中，能表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化的是（ ）
第一节 化学反应与能量变化 （第2课时）
【教学目标】
1．以原电池为例，了解化学能与电能的转化。
2．了解原电池的构成条件及工作原理。
3．掌握原电池电极反应式和总方程式的书写。
【重点难点】原电池电极反应式和总方程式的书写
一、火力发电：化学能热能机械能电能
【思考与交流】能否把化学能直接转化为电能？
二．原电池
演示实验
（1）定义：将___________转化为__________的装置，叫做原电池。
（2）原电池的构成条件
①两个__________________的电极，可以是两种金属，也可以是金属与非金属（石墨） ；
②能自发进行的氧化还原反应； ③电极间形成________________；
④电解质溶液（或熔融电解质）
【练习】下列装置能够构成原电池的是( )
（3）工作原理
①负失价升被氧化，同性相吸
②溶液中无电子通过
③正极电势高于负极
【练习】 （1）_______是负极，_______是正极；
（2）外电路中电流由______流向________；
（3）Zn片附近c(SO42—)__________；
（4）现象：Zn________________，Cu________________
（4）简单电极反应式的书写
① 负极：M- n e-=Mn+ ( Fe - 2 e-=Fe2+)
②正极：吸引阳离子，反应顺序Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>O2
注:当电解质溶液为NaCl溶液或海水时,正极为O2反应: O2+2H2O+4e- = 4OH-
③两极得失电子数相等
④两电极的反应式相加即总反应
【练习】 指出下列原电池装置中的正负极材料，并写出正负极反应式以及总反应式。
①Cu、C、AgNO3原电池 ②Mg、Al、稀盐酸原电池
正极_______：___________________ 正极_______：___________________
负极_______：___________________ 负极_______：___________________
总反应：________________________ 总反应：________________________
③Fe、Cu、FeCl3原电池 ④Fe、C、海水原电池
正极_______：___________________ 正极_______：___________________
负极_______：___________________ 负极_______：___________________
总反应：________________________ 总反应：________________________
第一节 化学反应与能量变化 （第3课时）
[教学目标]
了解原电池的工作原理。
会正确判断原电池的正负极。
[重点难点] 原电池正负极的判断

一、原电池的应用
1.加快化学反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸（或稀盐酸）反应制H2常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
若用纯锌与稀硫酸反应制备H2时，常常加入少许CuSO4，溶液，Zn与Cu2+发生置换反应产生金属铜后，形成无数的细小Cu－Zn原电池而加快制备H2的速率
【例1】(1)Zn与足量的稀硫酸反应生成氢气的图像如下，
请画出加少量CuSO4溶液后的图像。
(2)足量Zn与稀硫酸反应生成氢气的图像如下，
请画出加少量CuSO4溶液后的图像。
【例2】实验室要快速制氢气, 应采取的措施是（ ）
A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌与浓硫酸反应
C.粗锌与稀硫酸反应 D .粗锌与稀硝酸反应
2．比较金属的活动性强弱
(1)负极: 溶解,质量下降
(2)正极: 有气体或金属析出
【例1】A、B、C、D四种金属，将A与B相连浸入电解液中，B不易被腐蚀，将A、D相连组成原电池，电流由A流向D，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若把铜浸入C的盐溶液中，有金属C生成。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
【练习】a、b、c、d四种金属片两两相连浸人稀硫酸中均可组成原电池。ab相连时，外电路电流从b流向a；ac相连时，c为正极；bd相连时，b上有气泡逸出；cd相连时，c的质量减少。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
3．设计原电池
(1)价升的为负极, 正极写C
(2)另一反应物为电解质溶液 (3)画导线
【例3】一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池组成正确的是（ ）
4.用于金属的防护
如要保护铁质闸门，可用导线将其与锌块连接，使锌做原电池负极，铁质闸门做正极，从而使铁质闸门受到保护。
二、两个特殊原电池
①Mg、Al、NaOH原电池 ②Fe、Cu、浓硝酸原电池
正极_______：____________________________ 正极_______：____________________________
负极_______：____________________________ 负极_______：___________________________
总反应：_________________________________ 总反应：_________________________________
三、原电池中的有关计算: 电子守恒法
【例4】由铜片、锌片和300mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3．36L气体（标准状况）时，硫酸恰好用完，产生这些气体消耗锌 g，有 个电子通过导线，原硫酸的物质的量浓度为 ml/L。
【练习】
1.以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2ml电子时，下列说法正确的是：（ ）
A.锌片溶解了1ml时，铜片上析出了1ml氢气 B.两极上溶解和析出的物质质量相等
C.锌片溶解了1g，铜片上析出了1g氢气 D .锌片溶解了1ml，硫酸消耗了1ml
2.某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（ ）
A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
3.下列关于实验现象的描述不正确的是 （ ）
A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜
B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快
4. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化 （ ）
A．不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
5.有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀H2SO4中，
反应冒气泡，判断三种金属活动性顺序 ( )
A．A>C>B B.B>A>C C.C>A>B D．C>B>A
6.等质量的Fe、Cu、稀硫酸组成的原电池，经过一段时间后，两电极质量差为18g，则消耗Fe g，析出
Cu g，导线上通过 ml电子。
H2 + Cl2 = 2HCl
断开1 ml H-H 键要吸收 436 kJ 的能量
断开1 ml Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量
生成1 ml H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量
吸收能量= kJ
放出能量= kJ
该反应是_______反应
生成1mlHCl要放出 kJ 的能量
实验装置
实验现象
实验结论
工作原理
铜片：_____________
锌片：______________
电流表：____________
导线中有_______
通过，装置中化学能转化为电能
①由于锌比铜活泼，容易失电子，锌被氧化成_______而进入溶液；②电子由_______通过导线流向________；③溶液中的_______从铜片上获得电子被还原成H，并形成H2从铜片上逸出。
反应式：锌片_________________，铜片________________，总反应式__________________________。
正极
负极
电极材料
不活泼金属或非金属（石墨）
活泼金属
电子流向（外电路）
电子_________，发生________反应
电子_________，发生________反应
电流流向（外电路）
电流__________
电流__________
电极反应
__________反应
__________反应
电极现象
电极增重或产生气体
电极质量减轻
电解质溶液中（内电路）
______离子移向正极
______离子移向负极
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2溶液
B
Cu
Zn
H2SO4溶液
C
Cu
Zn
CuSO4溶液
D
Zn
Fe
CuCl2溶液