人教版高中化学必修二导学案：第二章 化学反应和能量 全单元导学案(无答案)

第二章

化学反应与能量

第一节 化学能与热能

教学目标：1，了解化学反应的本质，理解化学反应中能量的来源。

2，了解常见的吸热反应和放热反应并能判断。 3，会写热化学方程式。

教学重点:会计算反应焓变。 教学难点：会写热化学方程式

【课前自主复习】

一、化学键与化学反应中能量的变化关系 1.化学反应的本质：旧化学键断裂需要 ____ 能量，形成化学键要 __ 能量 2.化学变化中能量变化的主要原因： . 3.判断反应吸收或放出能量的依据： （1）从化学键键能的角度分析

一个化学反应是吸热还是放热取决于：取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的 总能量的相对大小。

（2）从物质总能量的角度分析

当反应物的总能量 生成物的总能量时，为放热反应； 当反应物的总能量 生成物的总能量时，为吸热反应。

一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于：取决于反应物的总能量与生成物的总能量的 相对大小。

二．化学能与热能的相互转化

1、两条基本的自然定律 （1）质量守恒定律：

⑵能量守恒定律：

2、放热反应和吸热反应

⑴化学反应中的能量变化，通常主要表现为 的变化。 ⑵放热反应： 。 ⑶吸热反应： 。 【考纲点拨】

1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因

2、知道吸热反应和放热反应的涵义

3、通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化

4、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用 【自主研究例题】

1.下列反应中属吸热反应的是 （ ）

A.铝与盐酸反应放出氢气

B.氢氧化钠与盐酸的反应

C.硫在空气或氧气中燃烧

D.Ba(OH)2·8H 2O 与 NH 4Cl 反应

2．一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真 空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化

学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是（ ） A ．浓硫酸与水 B ．生石灰与水 C ．熟石灰与水 D ．氯化钠与水 3．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是 （ ）

4．下列关于化学反应与能量的说法正确的是 （ ）

A ．氧化还原反应都会放出热量

B ．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热密切相关

C ．反应物的总能量与生成物的总能量一定相等

D ．化学反应中既没有物质变化也没有能量变化

5．对于放热反应 ，下列说法中正确的是 （ ）

A ．产物 H 2O 所具有的总能量高于反应物 H 2 和 O 2 所具有的总能量

B ．反应物 H 2 和 O 2 所具有的总能量高于产物 H 2O 所具有的总能量

C ．反应物 H 2 和 O 2 所具有的总能量等于产物 H 2O 所具有的总能量

D ．反应物 H 2 和 O 2 具有的能量相等 教师点评：

【小高考链接】

【例 1】对于反应中的能量变化，表述正确的是（ ）

A ．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量

B ．断开化学键的过程会放出能量

C ．加热才能发生的反应一定是吸热反应

D ．氧化反应均为吸热反应

【例 2】下列反应属于吸热反应的是（

）

A ．石灰石在高温下的分解反应

B ．生石灰和水的反应

C ．盐酸与氢氧化钠溶液的反应

D ．木炭在氧气中燃烧

【例 3】关于化学反应与能量的说法正确的是（ ）

A ．中和反应是吸热反应

B ．燃烧属于放热反应

C ．化学键断裂放出能量

D ．反应物总能量与生成物总能量一定相等

【例 4】下列说法中错误的是 （

）

A ．CO 燃烧是放热反应

B ．H 2SO 4 与 NaOH 反应是放热反应

充电

2PbSO 4+2H 2O

C ．CaO 与 H 2O 反应是吸热反应 【归纳与思考】

D ．CaCO 3 受热分解是吸热反应

第二节 化学能与电能

【课前自主复习】

一、化学能转化为电能 ⑴特点：把 能转化为 能的装置。 ⑵构成条件：① ②

③

⑶电极名称及电极反应 正极：电子 的极， 电极（填“活泼”，“不活泼”），发生 反应。 负极：电子 的极， 电极（填“活泼”，“不活泼”），发生 反应。

电子流向：电子在外电路沿导线从______极流向_______极。 实例：Cu---Zn —稀H 2SO 4原电池（如图）： 正极材料是 ；正极电极反应式为 ； 反应类型 负极材料是 ；负极电极反应式是 ；

反应类型

电池总反应为

二、发展中的化学电源 1、干电池：

正极： 负极： 2、充电电池（铅蓄电池）

总反应为：

Pb+PbO 2+2H 2SO 4

放电

正极： 电极反应： ， 负极： 电极反应： 。 根据自己的经验，对电池充电应如何接法： 。

3、燃料电池（以氢氧燃料电池为例）

正极：通入 气体， 电极反应： ， 负极：通入 气体， 电极反应： 。 【考纲点拨】

1、通过制作简易原电池的实验，知道原电池的概念和原理

2、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性 【自主研究例题】

1．如右图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液构成原电池。下 列叙述正确的是 （ ）

A ．Zn 是负极，发生还原反应

B ．电子从锌片经外电路流向铜片

C ．一段时间后溶液变蓝

D ．铜片上可见气泡，一段时间后溶液总质量减少 2．下列装置能够组成原电池的是（ ）

．．．

H 2

稀硫酸 AgNO 3(aq) 蔗糖 稀硫酸

A B C D

3、右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是：（

）

A ．a 极是负极

a b

H +

O 2 (空气)

B ．正极的电极反应是：O 2+2H 2O+4e -=4OH -

C ．电子由 b 通过灯泡流向 a

D ．氢氧燃料电池是环保电池

电解质

H2O H2O

1

4．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH —-2e —=ZnO+H2O ；碳棒：2 O +H O+2e —=2OH —，

2

2

据此判断，锌片是( ) A ．正极并被还原 B ．正极并被氧化 C ．负极并被还原 D ．负极并被氧化 5．右图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的

是 ( )

A ．电池内部含有电解质

B ．锌是负极，碳棒是正极

C ．电池用完后可埋入土壤

D ．锌锰干电池属一次电池

教师点评：

碳棒 MnO 2 糊 NH 4Cl 糊 锌筒

【小高考链接】

【例 1】氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右 图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（ ）

A. 该电池工作时电能转化为化学能 B 该电池中电极 a 是正极

B. 外电路中电子由电极 b 通过导线流向电极 a

C. 该电池的总反应： 2H + O = 2H O

2 2

2

【例 2】右图为番茄电池，下列说法正确的是（ ）

A ．一段时间后，锌片质量会变小

B ．铜电极附近会出现蓝色

C ．电子由铜通过导线流向锌

D ．锌电极是该电池的正极 【例 3】右图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是（ ）

A ．锌片逐渐溶解

B ．烧杯中溶液逐渐呈蓝色

C ．电子由铜片通过导线流向锌片

D ．该装置能将电能转变为化学能 【归纳与思考】

第三节 化学反应的速率和限度

【课前自主复习】

1．定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行

的物理量， 常用单位时间内反

应物

或生成物

来表示，其数学表达式可表示为 V =

?c

?t

单位

各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的 2．影响化学反应速率的因素 （1）内因：

（2）外因：其他条件不变时

①温度：温度越高反应速率越快 ②压强：对于有气体参加的反应，增加压强化学反应速率越 快

③浓度：浓度越大反应速率越快 ④催化剂：使用正催化剂化学反应速率增大

其他：反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照 、超声波、电磁波、溶剂等对 反应速率也有影响。

3.可逆反应：在同一条件下，既可以想正反应方向进行，同时又可以想逆反应方向进行。可 逆反应有一定限度，反应物不可能完全转化为生成物。

例如：Cl 2+H 2O HCl+HClO 2Fe 3++2I -

2Fe 2++I 2

4.化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率 逆反应速率，反应物和 生成物的浓度 的状态 特征：动：动态平衡 V 正≠0， V 逆≠0 等：V 正=V 逆 定：各组分的浓度保持不变（不是 相等，也不是某种比例） 变；条件改变，平衡发生移动、 5 化学反应条件的控制： （1）、控制化学反应条件的意义

通过化学反应条件的控制，改变化学反应 ____________ 和化学反应的____________ ，促进 对人类有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 （2）、提高燃料燃烧效率的措施 (1)尽可能使燃料 ____________ ，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气 尽可能____________ ，且空气要 ____________ 。

(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高____________。 练习

1、下列说法正确的是 ( )

A 、2H2＋O2=====点燃 2H2O 与 2H2O=====通电 2H2↑＋O2↑互为可逆反应。

B 、通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达到 100%。

C 、SO2 和 O2 的反应可写为 2SO2＋O2=====催化剂△2SO3。

D 、化学反应达到限度时，正逆反应速率相等。

2、下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是________。 A ．空气量越多越好 B ．应通入适量的空气 C ．固体燃料燃烧前最好粉碎 D ．液体燃料燃烧时可以以雾状喷出 【考纲点拨】

1、通过实验认识化学反应的速率

2、通过实验认识化学反应的限度

3、了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用 【自主研究例题】

1．在一定条件下，反应N 2+3H 2 2NH 3 在 10L 密闭容器中进行，测得 2min 内，N 2 的物质 的量由 6mol 减少到 2mol ，则 2min 内 N 2 的平均反应速率为 A ． 0.4 mol/(L·min) B ． 0.2 mol/(L·min) C ． 0.3 mol/(L·min)

D ．0.6mol/(L·min)

． ．．

2．下列各组反应（表内物质均为反应物）刚开始时，放出 H 2 的速率最大的是

编号 金属（粉末状）

物质的量 酸的浓度 酸的体积 反应温度

A

B C

D

Mg

Mg Fe

Mg

0.1mol

0.1mol 0.1mol

0.1mol

6mol/L 硝酸

3mol/L 盐酸 3mol/L 盐酸

3mol/L 盐酸

10mL

10mL 10mL

10mL

60℃

30℃ 60℃

60℃

3．下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是

A ．化学反应速率通常只能用反应物浓度的减少量表示

B ．影响化学反应速率的条件并不只是温度和催化剂

C ．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态

D ．催化剂都能加快化学反应速率，提高原料利用率或转化率

4．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918 年诺贝尔化学奖。现向一密闭容 器中充入 1mol N 2 和 3mol H 2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是

A ．达到化学平衡时，N 2 将完全转化为 NH 3

B ．达到化学平衡时，N 2、H 2 和 NH 3 的物质的量浓度一定相等

C ．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零

D ．达到化学平衡时，N 2、H 2 和 NH 3 的物质的量浓度不再变化 教师点评：

【小高考链接】

【例 1】对于工业合成氨反应：N 2＋3H 2 2NH 3，下列说法错误的是 （ ）

A ．使用合适的催化剂可以加大反应速率

B ．升高温度可以增大反应速率

C ．增大 N 2 浓度可以使 H 2 转化率达到 100%

D ．增大 N 2 浓度可以增大反应速率

【例 2】实验室用锌粒与 2mol/L 硫酸溶液抽取氢气，下列措施不 能增大化学反应速率的是

（ ）

A ．用锌粉代替锌粒

B ．改用 3mol/L 硫酸溶液

C ．改用热的确 2mol/L 硫酸溶液

D ．向该硫酸溶液中加入等体积的水 【例 3】对于反应 2H 2O 2 2H 2O + O 2↑，下列措施不能增大化学反应速率的是 （

）

A ．减小 H 2O 2 溶液的浓度

B ．升高 H 2O 2 溶液的温度

C ．向 H 2O 2 溶液中加人少量 MnO 2 粉末

D ．向 H 2O 2 溶液中加人一定浓度的 FeCl 3 溶液 【例 4】下列措施不能增大反应速率的是 （

）

A ．升高温度

B ．降低温度

C ．提高反应物浓度

D ．使用合适的催化剂

【归纳与思考】

【自主检测】

1．下列措施和节能减排无关的是 A ．将白炽灯换成节能灯 B ．发展利用新能源，如太阳能、氢能、核能等 C ．大力植树造林，增加绿色植被 D ．少开汽车，采取骑自行车或做公交车 2．下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A ．化合反应一定是放热反应 B ．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关

．．

C ．反应物的总能量与生成物的总能量一定相等

D 。化学反应中既有物质变化又有能量变化 3．下列说法中正确的是

A ．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应

B ．电解水可以获得 H 2 和 O 2，该反应是放热反应

C ．只有吸热反应的发生才需要加热条件

D ．放热反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量 4．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( )。

A ．锌粒与稀硫酸的反应

B ．灼热的木炭与 CO 2 反应

C ．甲烷在氧气中的燃烧反应

D ．Ba(OH)2·8H 2O 晶体与 NH 4Cl 晶体的反应

5．下列不属于化石燃料的是 （ ） A ．煤 B ．石油 C ．氢能 D ．天然气

6． “摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇 动即会制冷。该化学物质可能是( )。

A ．氯化钠

B ．固体硝酸铵

C ．生石灰

D ．蔗糖 7．下列反应过程中的能量变化情况符合右图的是 A ．酸与碱的中和反应 B ．镁和盐酸的反应 C ．氧化钙和水反应 D ．水发生分解反应

8．酒精燃烧的过程中，发生了能量的转化。下列判断中正确的是 A.化学能部分转化为热能 B.电能部分转化为化学能 C.热能部分转化为化学能 D.光能部分转化为化学能 9．关于化学反应中能量变化的说法错误的是

A ．右图所示的反应为吸热反应

B ．化学反应中有物质变化也有能量变化

C ．需要加热的化学反应一定是吸热反应

D ．化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

能量

反应物

生成物

反应过程

12 题

10．已知化学反应 C(s)+O 2(g)

点燃

CO 2(g) 是放热反应。据此推断下列说法正确的是 （ ）

A ．反应物的总能量大于生成物的总能量

B ．反应物的总能量小于生成物的总能量

C ．反应物的总能量等于生成物的总能量

D 无法确定反应物总能量和生成物总能量的相对大小 11．人类对于能源的利用大致可以分为三个时代：柴草能源、化石能源、多能源时代。以下 说法正确的是： （ ）

A ．原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动

B ．目前我国广大农村生活做饭使用的都是化石原料

C ．多能源时代指的是新能源时代，包括核能、太阳能、氢能

D ．化石燃料的燃烧没有污染

【自主检测】

1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 (

)

2．某课外活动小组使用下列用品设计原电池。下列说法正确的是 ( )

用品：铜片、铁片、导线、金属夹、发光二极管、橙汁 500mL 、烧杯。 A ．该装置能将电能转化为化学能 B ．电子由铁片通过导线流向铜片 C ．铁片上会析出红色的铜 D ．实验过程中铜片逐渐溶解

3．在右图所示的柠檬水果电池中，外电路上的电流从电极X 流向电极 Y 。若 X 为 铁，则 Y 可能是 ( ) A ．锌 B ．石墨 C ．银 D ．铜

4．铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机、等的启动电源。电池总反应式为： Pb+PbO 2+2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O.下列说法正确的是 ( ) A.该电池的正极为铅

B.该电池反应中 PbO 2 起催化剂作用

C.该电池的正极为 PbSO 4

D.该电池的负极为铅 5．有右图所示装置，下列有关说法正确的是 (

)

A ．该装置实现电能转变为化学能

B ．该装置中正极是 Cu 、负极是 Ag

C ．该装置外电路中电子由 Ag 棒转移到 Cu 棒

D ．该装置中 Ag 棒上的电极反应为：Ag ＋＋e －＝

Ag

7 题图

6．右图是日常生活中常见电动自行车主要部件之铅蓄电池结构 示意图，有关说法不正确的是 ( ) A ．铅蓄电池属于二次电池

B ．实际使用过程中可以无限次充放电

C ．使用过程中负极发生氧化反应

D ．铅蓄电池体积大有污染还不是最理想的电池

7．银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源，它的电池反应是： Zn ＋Ag 2O ＋H 2O ＝2Ag ＋Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是： ( )

A. Ag

B. Zn(OH)2

C. Ag 2O

D. Zn

8．氢氧燃料电池是将多孔镍电极放置在 KOH 溶液中，然后分别向两极通入 H 2 和 O 2，即可产生 电流。下列叙述中正确的是

(

)

A ．通入 H 2 的电极为正极

B ．正极的电极反应式为 O 2+2H 2O+4e －= 4OH －

C ．工作时，负极区溶液 pH 升高

D ．工作时，溶液中的阴离子移向正极 9．如图所示装置：

（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为 。

两极反应式为：正极 ；

负极 。

该装置将 能转化为 能。

（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ， 总反应方程为 。 【自主检测】

1．决定化学反应速率大小最根本的因素是（ ） A ．反应物浓度 B ．反应温度 C ．反应物本身 D ．使用不同的催化剂 2．下列措施是为了降低化学反应速率的是（ ） A ．食品放在冰箱中贮藏 B ．工业炼钢用纯氧代替空气 C ．合成氨工业中使用催化剂 D ．在加热条件下，用氢气还原氧化铜 3．在一条件下，反应N 2+3H 2 2NH 3 在 10L 密闭容器中进行，测得 2min 内，N 2 的物质的 量由 20mol 减少到 8mol ，则 2min 内 N 2 的化学反应速率为（

）

．．

A ．1.2mol/(L·min)

B ．1.0 mol/(L·min)

C ．0.6 mol/(L·min)

D 0.4 mol/(L·min) 4．在反应：C+CO 2 2CO 中，可使反应速率增大的措施是（ ） ①增大压强 ②升高温度 ③通入 CO 2 ④增加碳的量 ⑤降低压强

A ．①②③④

B ．②③④⑤

C ．①②③

D ．②③④ 5．用稀硫酸与铁片反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是（ ）

A ．给反应体系适当加热

B ．向反应体系中加水稀释

C ．向反应体系中加入适量浓盐酸

D ．将铁片换成铁粉 6．下列四种 X 溶液，均能跟盐酸反应，其中反应最快的是

A.10℃ 20mL 3mol/L 的 X 溶液

B.20℃ 30mL 2molL 的 X 溶液

C.20℃ 10mL 4mol/L 的 X 溶液

D.10℃ 10mL 2mol/L 的 X 溶液

7、100 mL 6 mol·L -1 H 2SO 4 跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又 不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量（ ） A 、碳酸钠(固体) B 、水 C 、硫酸铜溶液 D 、硫酸铵(固体) 8．下列措施一定能增大化学反应速率的是（ ） A ．增大反应物浓度 B ．降低温度 C ．减小反应物的浓度 D ．使用催化剂

9．用 NH 3 制取硝酸的第一步反应为：4NH 3＋5O 2

4NO ＋6H 2O 。对该反应的有关说法错误的

是（ ）

A ．该反应是可逆反应

B ．反应中 NH 3 能全部转化为 NO

C ．催化剂能加快该反应的速率

D ．升高温度能加快该反应的速率

10．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类 的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，是为了加快化学反应速率的是（ ）

木 头 电 煤

线

A

B

C D 杆 铁门表面喷漆

橡胶里加炭黑 扇子扇煤炉火 土壤

稍稍烤焦

A B C D

11．NO 和 CO 都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢起反应，生成氮气和二氧化碳，对此反 应，下列叙述正确的是（ ） A 、使用催化剂不改变反应速率 B 、降低压强能加大反应速率 C 、升高温度能加快反应速率 D 、生成物会大大增加空气的酸度