文档内容
第六章《化学反应与能量》教学设计
第一节 化学反应与能量变化
第一课时 化学反应与热能
课题： 6.1.1 化学反应与热能 课时 1 授课年级 高一
课标 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；能从化学键和反应
物和生成物的能量变化的角度分析吸热反应和放热反应；了解能源是人类生存和社会发展的重
要求 要基础及化学在解决能源危机中的重要作用。
本节是人教版（1019版）必修第二册第六章第一节化学反应与能量变化的内容，主要包括
化学反应中的热能和电能两部分内容。
本节内容中热能和电能作为化学反应中能量变化的例子，教材的侧重不同，前者侧重揭示
能量变化的本质，后者侧重化学能转变为电能的原理。本节重点知识理论性强，微观分析多，
较为抽象;知识内涵丰富，信息量大。本节教学重点是“化学反应中能量变化的本质；化学能
转化为电能的装置特点及原理”，教学难点是“化学能转化为电能的装置特点及原理”，共分
两课时完成，第一课时化学反应与热能，第二课时化学反应与电能。
本课时为第一课时化学反应与热能，教材通过实验方式，让学生直接感知化学反应中存在
的能量变化,并了解有的化学反应会放热、有的化学反应会吸热。在此基础上，顺利地引出了
放热反应和吸热反应的概念（提出概念），再从化学键断裂和形成的角度及反应物和生成物各
教材 自具有的总能量高低的角度分析了化学反应吸热和放热的原因，借助化学反应中的热量变化揭
示化学反应中能量变化的本质（微观解释和宏观判断），然后进一步与学生一起探讨人类现在
分析
主要是通过化石燃料的燃烧来获取生活所需要的大多数能量，而化石燃料的利用过程中面临两
方面亟待解决的问题，提出节能对人类可持续发展的重要意义，并指出要充分有效地利用能
源，通过提高燃料的燃烧效率的方法就能有效地提高能源的利用率，在此基础上，提出了理想
新能源的特点和类别，明确化石能源的贡献与问题及相关应对措施（应用价值），探讨能源与
社会、生产、生活的联系。
本课时教学要抓住重点,先通过实验让学生从宏观的实验现象感受吸热反应和放热反应，
再通过分析实验现象,得出反应中有能量变化的结论，然后让学生讨论常见的吸热反应和放热
反应，最后从化学的角度分析化学反应中吸热和放热的原因，培养学生宏:辨识与微观探析的
科学素养。关于人类使用能源的历程,要让学生了解化石能面临的问题和节能的必要性，培养
学生的科学精神和社会责任感。根据教学要求，本节内容不要过度拓展，教学不要随意拓宽加
深,注重基础知识讲授,相应的内在选修中可再进行学习。
1．通过实验探究、讨论交流，感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热
反应，树立物质变化中伴随着能量变化的观念。
教学 2.通过思考讨论、微观分析，能从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解
目标
化学反应中能量变化的主要原因。
3.通过阅读思考、实例分析，从本质上认识物质变化与能量变化的关系，了解人类利用的
主要能源及新能源，分析能源的利用对自然环境及社会发展的影响。
教学 重点：化学键与化学反应能量变化的关系、吸热反应和放热反应
重、 难点：理解化学反应中能量变化的主要原因
难点
宏观辨识与微观探析：理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量相对大
核心 小，并从化学键的断裂和形成，在本质上认识化学能量与化学变化的本质。
素养 证据推理与模型认知：能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成角度理解
化学反应中能量变化的主要原因，形成化学反应中能量变化与吸热和防热反应的关系模型。科学态度与社会责任：通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的
意义和方法，感受化学学科的社会价值。
初中已经初步学习过化学反应中的能量变化，知道化学反应中既有物质变化，又有能量变
化，学习过吸热反应和放热反应及化石燃料的概念、常见的吸热反应和放热反应、能源的利用
学情 和开发等知识，同时也了解一些生活中能量转化的实例，在高一上学期从定性上也初步了解了
分析 化学反应中有能量的变化。但并不知道化学反应中产生能量变化的原因，特别是如何从反应物
和生成物具有的能量及化学键的角度分析化学反应中能量变化的原因是本课时的教学重难点。
同时，学生思维的广阔性、深刻性、逻辑性、批判性和创造性明显不足，
教学过程
教学 设计意
教学活动
环节 图
【回顾1】.请举例说明什么是放热反应和吸热反应？
【学生1】①化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通
常表现为热量的变化。
【学生2】化学反应过程中放出热量的反应叫放热反应，如氧化钙和水的反应，镁和
盐酸的反应等；反之，吸收热量的反应叫吸热反应，如碳和二氧化碳的反应等。
【回顾2】.什么是化石燃料？请举例说明人类对化学反应中能量的利用情况有哪些？
【学生1】①化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的不可再生能
源。如煤、石油和天然气等。
【学生2】人类对化学反应中能量的利用：a.生活燃料的使用，如做饭、取暖等；b.
回顾旧
环
利用燃烧等化学反应产生的能量发电、燃烧陶瓷、冶炼金属和发射火箭等；c.利用爆
知，预
节
一 炸可以开矿采煤、开山炸石、拆除建筑物等。 习新
知，创
、
生 【预习1】如下图所示，说明反应物和生成物具有的能量与化学反应中的热量变化有 设化学
情 活 能与热
何关系？
景 情 能在人
导 境 类社会
入 发展中
的应用
真实情
境，激
发学习
兴趣和
探究的
欲望。
【学生】反应过程（Ⅰ）为放热反应：反应物能量 > 生成物能量
反应过程（Ⅱ）为吸热反应：反应物能量 < 生成物能量
【预习1】化学反应中热量的的变化与化学键有何关系？
【学生】物质中的原子之间是通过化学键相结合的，而化学键是与化学能联系在一起
的。当物质发生化学反应时，断开反应物的化学键要吸收(放出或吸收)能量，而形成
生成物的化学键要放出(放出或吸收)能量。
【导入】能源、材料，信息被称为现代社会发展的三大支柱。能源是人类赖以生存和
发展的重要资源。我们在生产、生活中所使用的能量绝大部分是由化学反应提供的，
特别是煤、石油、天然气以及它们的制品燃烧所产生。随着社会的发展，人类活动对
能源的消耗逐渐增多，尽管一些新能源被不断开发和利用，但是，由于对资源的不合
理开发和利用从而引发了不可回避的能源危机已成为制约一个国家发展的瓶颈，今天我们以化学的眼光来研究有关能源问题。
【过渡】在初中化学的学习中，我们已经知道化学反应中既有物质变化，又有能量变
化，即化学能与热能可以相互转化，本节课我们将进一步探究化学反应中化学能与热
能是如何转化的。
回顾旧
【问题1】结合已有知识，请同学们思考化学反应的本质是什么呢？ 知，引
出新
【学生1】化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
知，为
【学生2】断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，吸收的能量与释放的能 从微观
量不相等。 上分析
化学能
【学生3】化学反应一定伴随有能量的变化，化学反应中能量变化主要表现为热量的
与热能
变化，吸热或放热。
的转化
【教师】评价、追问：化学反应有何特征？ 原因作
铺垫。
【学生1】遵循质量守恒定律：化学反应前后物质的总质量保持不变。
【学生2】还遵循能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转
化的途经和能量的形式不同。
从宏观
【教师】评价、肯定。
上进一
【问题2】请阅读教材P33页第二自然段，结合初中所学知识，思考什么是吸热反应 步了解
放热反
和放热反应？
应何吸
【学生】化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，吸收热量的化学反应称为吸热 热反应
的概
反应。
念、常
【教师】评价、追问：你能说出有哪些常见吸热反应和放热反应吗？ 见吸热
反应和
【学生】交流展示：常见的放热反应与吸热反应
活 放热反
动 【教师】评价、投影： 应，初
一 步建立
放热反应 吸热反应
、 化学反
放 大多数化合反应 应与化
热 所有燃烧反应 大多数分解反应 学能和
环 反 热能的
节 应 酸碱中和反应 Ba(OH) 2 ·8H 2 O与NH 4 Cl反应 关系。
二
和
金属与酸或水的置换反应 以C、CO、H 为还原剂的氧化还原反应
、 吸 2
氧热 铝热反应
反
【教师】强调：吸热反应和放热反应的对象都是化学变化，物理变化除外；同时，一
化 应 检测与
个化学反应是吸热还是放热，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。
评价，
学
【对应训练1】下列说法正确的是 （ ） 发现问
反 题，调
A．物质发生化学变化都伴随着能量变化
控课
应
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 堂，提
中 高效的 C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 率。
热 D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化
量
【答案】A
变
【解析】A．物质发生化学变化都伴随着能量变化，正确；B．并不是所有的能量变
化 化都变现为热量的变化，还可以是光的变化，磁的变化等，错误；C．有能量变化的
不一定是化学变化，如物质在融化过程当中，虽然吸收能量，但是没有新的物质生
成，不是化学变化，错误；D．能量不能离开物质单独存在，所以没有物质的变化，
就没有能量的变化，错误；故选A。
【对应训练2】将盛有NH HCO 粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后
4 3
向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知( )
A.NH HCO 和盐酸的反应是放热反应
4 3
B.该反应中，热能转化为化学能
C.醋酸与NH HCO 发生了复分解反应，该反应为吸热反应
4 3
D.该反应的离子方程式为：CO＋2H＋===CO ↑＋HO
2 2
【答案】B
【解析】醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH HCO 与盐酸的反应为吸热反应，热能
4 3
转化为化学能储存在新物质中，B项正确；醋酸与NH HCO 未接触，未发生反应，C
4 3
项错；D项中HCO不能拆。
【过渡】化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，下面我们将通过两个具体 促进学
的实验来证明。 生深度
理解化
【问题1】实验探究：结合教材P32-33页【实验6-1】、【实验6-2】，完成相关实
学、技
验，观察实验现象，思考实验原理，填写表格内容： 术、社
会和环
【教师】演示实验，提醒学生认真观察实验现象，并作好实验记录，并投影表格。
境之间
【学生】观察、思考、记录，完成表格内容，展示交流： 的相互
关系，
在一只试管中加入 2 mL 2 将20g Ba(OH) •8H O晶体研细后与 10g
2 2 赞赏化
mol/L 盐酸，并用温度计测 NH Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴 学对社
4
会 发
实验操作 量其温度。再向试管中放入 有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅 展的重
大 贡
用砂纸打磨光亮的镁条 拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧
献，能
杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起 运用已
有知识
烧杯
和方法
综合分
析化学
实验装置
活 过程对
动 自然可
二 能带来
、 的各种
①镁条逐渐溶解，有气泡产 ①混合物呈糊状；②有刺激性气味气体
实 影
生；②温度计温度上升；
验 实验现象 产生；③木片上的水结成冰，与烧杯底 响。。
探 ③用手触摸试管壁，有温热
粘在了一起；④用手触摸杯壁下部，有
究
感
放 凉的感觉
热
反
实验原理 Mg + 2HCl === MgCl + Ba(OH) ·8H O + 2NH Cl === BaCl + 创设问
2 2 2 4 2
应
题情
H↑ 2NH ↑+ 10H O
2 3 2和 实验结论 该反应产生气体，并放出热 该反应产生气体，并吸收热量 境，促
吸 进深度
量
热 理解，
反 【教师】评价、追问：通过上面个量个实验，可以得出什么结论？ 培养探
应 究能
【学生】化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热
力，落
量，有的吸收热量。
实学科
【教师】肯定、强调：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、 核心素
光、声、电等多种能量形式。 养。
【问题探究1】放热反应和吸热反应与反应条件是否需要加热有和关系？
【学生1】需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应。
【学生2】放热反应常温下不一定容易发生，如物质燃烧。
【学生3】吸热反应也不一定需要加热，如 Ba(OH) ·8H O晶体和NH Cl晶体的反
2 2 4 检测与
应。 评价，
发现问
【教师】评价、肯定。
题，调
【问题探究2】NaOH固体或浓硫酸溶于水，溶液温度均会升高，则NaOH固体、浓 控课
堂，提
硫酸溶于水是放热反应，对吗？
高效
【学生】NaOH固体或浓硫酸溶于水溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、 率。
蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
【教师】评价、强调：吸热反应和放热反应都是化学变化，
【问题探究3】你认为实验【6-2】成功的关键是什么？该实验中能量是如何转化的？
【学生1】该实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，木
片上的水迅速凝固。
【学生2】实验前可将块状Ba(OH) ·8H O固体（NH Cl固体是粉状）；实验中用玻璃
2 2 4
棒快速搅拌混合物。
【学生3】该实验中实现了化学能到热能的转化。
【教师】评价、补充：此外，还应控制好量。
【对应训练1】下列关于化学反应与能量变化的说法中，不正确的是( )
A．化学反应必然伴随着能量变化
B．Na与HO的反应属于吸热反应
2
C．Ba(OH) ·8H O与NH Cl的反应属于吸热反应
2 2 4
D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
【答案】C
【解析】化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成，由于断键吸热，成键
放热，因此化学反应必然伴随着能量变化，A、D正确；Na与HO反应生成氢氧化
2
钠和氢气，属于放热反应，B错误；根据实验可知，Ba(OH) ·8H O与NH Cl的反应
2 2 4
属于吸热反应，C正确。
【对应训练2】下列说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生
③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行A.只有③④ B.只有①② C.①②③④ D.②③④
【答案】A
【解析】加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常
温下不一定容易发生，如N 与H 合成NH ；反应是放热还是吸热取决于反应物、生
2 2 3
成物所具有的总能量的相对大小；需要加热才能发生的放热反应，如果反应放出的热
量达到反应所需要的热量，停止加热反应也能继续进行，如Fe＋S====FeS。
【过渡】在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物
中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量
是由什么决定的呢？ 从微观
化学键
【问题1】阅读教材P33页内容，思考化学反应中化学键与能量有何关系？
的角度
活
分析化
【学生】分子或化合物里的原子之间是通过化学键相结合的，而化学键与化学能联系
学反应
在一起的。当物质发生化学反应时，断开反应物的化学键要吸收能量，而形成生成物 中有热
能变化
的化学键要放出能量。
的 原
【教师】引导分析、投影：化学键与能量的关系图示： 因，并
利用定
量方法
学会收
集各种
证据，
对物质
的性质
【教师】设凝：上图中，吸收能量（E
1
）和放出能量(E
2
）与吸热反应和放热反应有
及其变
何关系呢？ 化提出
可能的
【学生】板书：吸收能量（E）＞释放能量(E），反应吸收能量(吸热反应)；
1 2
假设；
吸收能量（E）<释放能量(E），反应放出能量(放热反应)。 基于证
1 2
据进行
【教师】评价、强调：相同条件（如在25 ℃和101 kPa）的条件下，由原子形成1
分 析
mol化学键时所放出的能量，与断开1 mol相同化学键所吸收的能量是相等的。 推理，
证实或
【问题2】探究：已知氢气在氯气中燃烧生成氯化氢旧键断裂和新键形成时能量的
证伪假
变化如下图所示：
设；能
解释证
据与结
活
论之间
活 的 关
系，确
动
定形成
一 科学结
论所需
、
则H 2 ＋Cl 2 =====2HCl的过程是放出能量还是吸收能量？由此可得出什么结论？ 要的证
探 据 和
【教师】投影后，根据信息引导分析。
寻找证
究
【学生1】由图示信息可知：1 mol H 中含有1 mol H－H键，断开1 mol H－H键吸 据的途
2
环 化 径。
收436 kJ能量。1 mol Cl 中含有1 mol Cl－Cl键，断开1 mol Cl－Cl键吸收243 kJ能
节 2
学
三 量。形成1 mol HCl分子中的H－Cl键会放出431 kJ能量。
、 反
【学生2】则断裂化学键吸收的总能量为：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，形成化学键放出
化 应
的总能量为：431 kJ×2＝862 kJ，反应中能量的变化为：862 kJ－679 kJ＝183 kJ，且
学
中
反 放出的总能量大于吸收的总能量。因此，该过程放出能量。
应 热
【教师】评价、追问：通过上述情况分析，你认为可以得出哪些化学键与能量关系的中 量 结论？
能
的 【学生1】化学键的断裂与形成是物质化学反应中能量变化的主要原因，且遵循能量
量
守恒定律。
变 变
化 【学生2】若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物成键释放的能量，则该
化
的
反应吸收能量，吸收的能量＝反应物分解吸收的总能量－生成物形成释放的总能量。
原 与
因 【学生3】若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物成键释放的能量，则该
化
反应放出能量，放出的能量＝生成物形成释放的总能量－反应物分解吸收的总能量。
学 检测与
键
【教师】评价、强调：标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的 评价，
发现问
的 能量，单位（KJ·mol-1）叫键能。 题，调
控课
关 【对应训练1】根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是(
堂，提
系 ) 高效
率。
—
微
观
角
度 A.HO分解为H 与O 时放出热量
2 2 2
B.生成1 mol H O时吸收热量245 kJ
2
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.氢气和氧气的总能量小于水的能量
【答案】C
【解析】根据能量变化可知，1 mol H 与 mol O 断键时吸收685 kJ能量，而生成1
2 2
mol HO放出930 kJ能量，所以H 燃烧生成HO的反应是放热反应，则HO的分解
2 2 2 2
是吸热反应。
【对应训练2】下图为H 与Cl 在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。下列说法
2 2
不正确的是（ ）
注：示意图中的能量表示断裂或形成1mol共价键吸收或放出的热量。
A．反应的化学方程式是H+Cl=2HCl
2 2
B．由图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1 molH-Cl非极性键放出431kJ的能量
C．由图中能量数据可知，H-H键比Cl-Cl键更难断裂
D．标准状况下，11.2LH 与过量Cl 反应放出的热量是183 kJ
2 2【答案】D
【解析】A．氢气和氯气反应的方程式为： H+Cl=2HCl，A正确；B．由图可知，
2 2
H、Cl原子形成1 molH-Cl非极性键放出431kJ的能量，B正确；C．由图中能量数据
可知，H-H键436kJ·mol-1,比Cl-Cl键243kJ·mol-1更大，更难断裂，C正确；D．反
应焓变=断键能量-成键能量；H+Cl=2HCl 反应的焓变△H=436 kJ·mol-1+243
2 2
kJ·mol-1-2×431 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1，则1molH2参加反应放热为183 kJ，标准状
况下，11.2LH2的物质的量为0.5mol，与过量Cl 反应放出的热量是91.5kJ，D错误；
2
故答案为D。
活【过渡】化学反应放热、吸热与反应物何生成物各自具有的总能量有什么关系呢？ 从宏观
反应物
【问题1】阅读教材P34内容，并结合图6-3，思考物质的能量与反应放出、吸收能
何生成
量有何关系？
物具有
能量高
【学生】放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应
低的角
可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 度分析
化学反
应中有
【教师】评价、引导分析、投影表格。
热能变
化的原
【学生】完成表格内容，展示交流：
因，学
宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 会收集
各种证
活
化学反应放出热量 据，对
物质的
性质及
活
其变化
活
提出可
动
能的假
二
设；基
、
于证据
探 化学反应吸收热量
进行分
究
析 推
化 【教师】评价、设凝：由此可得出什么结论？
理，证
学
实或证
反 【学生】各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不
伪假
应
同。 设；能
中
解释证
热
【教师】评价、投影表格并追问：如何用能量图表示吸热反应何放热反应？ 据与结
量
论之间
的
的关
变 【学生】完成表格内容、展示交流：
系，确
化
放热反应 吸热反应 定形成
与
科学结
反
论所需
应
要的证
物
据和
和
寻找证
生
据的途
成
径。
物
具 反应物总能量大于生成物总能
有 反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热
量，反应放热
的能 【教师】评价、强调：** 错误的表达式 **破坏反应物中的化学键吸收的能量越小， 创设问
量 题情
则反应物越不稳定，本身的能量越高；** 错误的表达式 **形成生成物的化学键放出
高 境，深
低 的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低 度理解
的 化学
【问题2】请列表比较吸热反应何放热反应有何异同？
关 键、反
系 【教师】投影表格、引导分析。 应物和
— 生成物
【学生】完成表格内容、展示交流：
宏 所具有
观 的总能
类型
角 放热反应 吸热反应 量与化
度 比较 学反应
中热能
定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 的关
系。
反应物具有的总能量大于生成 反应物具有的总能量小于生成物具
形成原因
物具有的总能量 有的总能量
检测与
生成物分子成键时释放的总能
评价，
与化学键 生成物分子成键时释放的总能量小
量大于反应物分子断键时吸收 发现问
的关系 于反应物分子断键时吸收的总能量 题，调
的总能量
控课
堂，提
高效
率。
反应过程
图示
【教师】、评价、肯定。
【问题3】探究：结合所学知识，思考如何判断吸热反应和放热反应？
【学生1】根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断—决定因素：若反应物的总
能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。
【学生2】根据化学键断裂或形成时的能量变化判断—主要原因：若断裂反应物中的
化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，反之是
吸热反应。
【学生3】根据反应物和生成物的相对稳定性判断：由不稳定的物质(能量高)生成稳
定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。
【学生4】根据反应条件判断：凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。
【教师】评价、小结。
【对应训练1】下列说法正确的是( )
A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定相同
D.在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【答案】A
【解析】物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴有能量变化的物质变化不一定是
化学变化，如物质发生核变(如原子弹的爆炸)时也伴有能量变化。在一个确定的化学
反应体系中，反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系：①x＞y，化学反应为放热反应；②x＜y，化学反应为吸热反应。
【对应训练2】已知反应NO (g)+CO(g)=NO(g)+CO (g)的能
2 2
量变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图中A→B的过程为放热过程
B．该反应为氧化还原反应
C．断开1 mol NO 和1 mol CO的化学键吸收的热量总和大
2
于生成1 mol NO和 1 mol CO 时放出的热量总和
2
D．1 mol NO (g)和1 mol CO(g)的总能量小于1 mol NO(g) 和
2
1 mol CO (g)的总能量
2
【答案】B
【解析】A．图中A→B的过程，能量升高，为吸热过程，故A错误；B．反应前后
化合价发生变化，则为氧化还原反应，故B正确；C．由图可知，该反应为放热反
应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故 C错误；D．由图可知，该反应
为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，故D错误；故选B。
【过渡】人类很早就开始使用化学反应中的热能，那么人类获取热能的主要途径是什 了解人
类对化
么呢？为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，我们在利用化学反应中的热
学反应
能时应该注意哪些问题呢？ 中热能
的利
【问题1】阅读教材P34-35页内容，思考现阶段人类获取热能的主要途径是什么？化
用，认
石燃料获取能量面临哪些问题？
识利用
【学生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 化石燃
是：化石燃料(煤、石油和天然气)。 料对改
善人类
【学生2】化石燃料获取能量面临的问题：a.储量有限，短期内不可再生；b.影响环
的生存
境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO 、NO、CO等是大气污染物的主要来源。 环境，
2 x
促进社
活 【教师】评价、肯定。
会可持
动
【问题2】讨论：为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，有哪些节能减排 续发展
三
的措施？ 的利与
、
弊，培
化 【学生1】在燃料燃烧阶段，可以通过改进锅炉的炉型何燃料的空气比、清洁积灰等
养科学
学 方法，提高燃料的燃烧效率；
态度与
能
【学生2】在能量利用阶段，可通过使用节能灯、改进电动机的材料何结构等提高能 社会责
与
源的利用率； 任的学
热
科核心
能 【学生3】开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、
素养。
转 海洋能和氢能等。
化
【教师】评价、补充。
的
应 【对应训练1】液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”
用 中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是( )
A.“氢油”不稳定
B.氢能源属于可再生能源
C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破
D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级
【答案】A【解析】“氢油”便于储存和运输，说明比较稳定，故A错误；氢气燃烧生成水，
水分解又生成氢气，故属于可再生能源，故B正确；常温常压下可以将氢气融入到一
种化合物“储油”中，故该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破，故C正确；液
态储氢解决了氢能储存难、运输难的问题，能实现氢能的广泛应用，故有利于发展氢
能源电动机，从而带来新能源汽车的升级，故D正确。
【对应训练2】下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( )
A．化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用
D．吸热反应没有利用价值
【答案】D
【解析】任何反应都有有利和不利的一面，如C＋CO 高温,2CO是吸热反应，在钢铁
2
冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO，故D项错误。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的
B．目前，全球仍处于化石能源时代
C．人体生命活动所需要的能量，是由氧化还原反应提供的
D．凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类
【答案】D
【解析】A．人类目前运用最多的能源是化石燃料，其释放的能量由化学反应产
生，A正确；B．煤、石油、天然气三大化石燃料，是当今世界最重要的能源，故目
前，全球仍处于化石能源时代，B正确；C．人体内有机物所含能量的释放是有机物
被氧化成简单无机物的过程，属于氧化还原反应，所以人体运动所消耗的能量与氧化
还原反应有关，C正确；D．化学反应放出的能量，可以造福人类，也可以给人类带
来灾难，比如火灾，D错误；故选D。
2.下列说法中正确的是( )
A．物质发生化学反应时都伴随能量变化，伴随能量变化的过程也一定是化学变
化的过程
B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放
热反应
C．因为3O=2O 是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
2 3
D．吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断
裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
【答案】C
【解析】A．伴随能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质的三态变化有能
量变化，是物理变化，故A错误；B．一个反应的能量变化只与始终态有关，与反应
的条件无关，如铝热反应需要高温引发却是剧烈的放热反应，故B错误；C．物质的
能量越低越稳定，氧气能量比臭氧低，臭氧比氧气活泼，故C正确；D．反应物总能
量高于生成物总能量时，反应放热，理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时
放出的能量少，故D错误；故选C。3.下列说法中不正确的是 （ ）
环 A．化学键的断裂与形成是化学反应过程的本质
节
B．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
四
、 C．从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量
及时巩
课
D．若化学反应吸收能量时，其断键吸收的能量小于成键放出的能量 固、消
后
作 化所
巩 业 【答案】D 学，促
固
设 【解析】A．一个化学反应包括旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学键的断 进掌握
计 必备知
裂与形成是化学反应过程的本质，A正确；B．旧化学键的断裂吸收能量，新化学键 识，评
价教学
的形成放出能量，一个化学反应放出能量还是吸收能量由断键吸收的能量和成键放出
效果，
的能量的相对大小决定，故化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因， 为后期
优化教
B正确；C．化学键的断裂吸收能量，化学键的形成放出能量，C正确；D．一个化
学方案
学反应放出能量还是吸收能量由断键吸收的能量和成键放出的能量的相对大小决定， 提供依
据，培
若化学反应吸收能量，则其断键吸收的能量大于成键放出的能量，D错误；选D。
养分析
4．已知2SO +O =2SO 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） 问题和
2 2 3
解决问
A．SO 和O 的总能量一定高于SO 的总能量
2 2 3 题等关
键能
B．为了提高SO 的转化率，应使用催化剂
2
力。
C．此反应达到平衡时，SO 的浓度与SO 的浓度一定相等
2 3
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
【答案】A
【解析】A．因为反应放热，所以反应物的总能量应高于生成物的总能量，即
SO 和O 的总能量一定高于SO 的总能量，A正确；B．催化剂能改变反应速率，从
2 2 3
而改变反应达平衡的时间，但不能提高反应物(SO )的转化率，B不正确；C．反应物
2
的平衡转化率未知，我们无法确定此反应达平衡时，SO 的浓度与SO 的浓度关系，
2 3
C不正确；D．虽然该反应为放热反应，但仍需要提供条件(如加热)引发反应，D不
正确；故选A。
5．下列实验现象或图像信息不能说明相应的化学反应是放热反应的是（ ）
A．反应物总能量大于生成物总能量 B．反应开始后，甲处液面低于乙处液
面
C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应开始后，饱和石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】A．反应物总能量大于生成物总能量，则该反应放热，A不符合；B．
反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶内气体受热膨胀，则试管内的反应
放热，B不符合；C． 反应开始后，针筒活塞向右移动，可能是反应放热引起的、也可能是液体滴入使气体扩散引起的，则不能说明反应放热，C符合；D． 反应开始
后，饱和石灰水变浑浊，则溶液温度升高氢氧化钙因溶解度降低而析出，则试管内的
反应放热，D不符合；
答案选C。
6．由NO和NO反应生成N 和NO 的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
2 2 2
（ ）
A．反应生成1 mol N 时转移4 mol e－
2
B．反应物能量之和大于生成物能量之和
C．1 molNO(g)和1 molNO如图中完全反应放出139kJ能量
2
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
【答案】A
【解析】NO和NO反应生成N 和NO 的化学方程式为NO＋NO===N ＋NO ，
2 2 2 2 2 2
反应生成1 mol N 时转移2 mol e－，A不正确；根据图示，反应物能量之和大于生成
2
物能量之和，B正确；该反应的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1，C正
确；由于该反应放热，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。
7．如图关于下列说法不正确的是( )
A．1 mol I (s)与1 mol H (g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ的能量
2 2
B．2 mol HI(g)分解生成1 mol I (g)与1 mol H (g)时需要吸收12 kJ的能量
2 2
C．1 mol I (s)变为1 mol I (g)时需要吸收17 kJ的能量
2 2
D．I(g)与H(g)生成HI(g)的反应是吸热反应
2 2
【答案】D
【解析】由题图可知，1 mol I (g)与1 mol H (g)反应放出12 kJ能量生成2 mol
2 2
HI(g)，该反应为放热反应，D错误。
8．如图所示，在一个小烧杯里加入研细的20 g Ba(OH) ·8H O晶体。将此小烧杯
2 2
放在事先滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向小烧杯中加入10 g NH Cl晶体，并用玻
4璃棒快速搅拌。
(1)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是____________________________________。
(2) 写 出 有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
________________________________________，该反应________(填“是”或“不
是”)氧化还原反应。
(3)该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，
还有________________________________。
(4)通过最后一个现象可以说明该反应为____(填“吸”或“放”)热反应，这是由
于反应物的总能量______(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
【答案】(1)该反应是固体之间的反应，搅拌可使混合物充分接触并发生反应
(2)Ba(OH) ·8H O＋2NH Cl ===BaCl ＋2NH ↑＋10HO；不是
2 2 4 2 3 2
(3)玻璃片上因结冰而与小烧杯黏在一起
(4)吸；小于
【解析】(1)使物质混合均匀，增大接触面积，从而加快反应速率
（2）发生复分解反应。通过实验中玻璃片和烧杯粘在一起，说明水变为冰，反
应是吸热的。
（3）反应吸热，使玻璃片和烧杯中的水凝结，而使玻璃片和烧杯粘在一起。反
应应是吸热的，根据能量守恒知：是由于反应物的总能量小于生成物的总能量而导
致。
课堂
总结
第一节 化学反应与能量变化
第一课时 化学反应与热能
一、化学反应中的热量变化
1、放热反应和吸热反应
（1）化学反应的本质和特征
本质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。特征：质量守恒定律、能量守恒定律
板书
（2）吸热反应：吸收热量的化学反应
设计 放热反应：释放热量的化学反应
2、实验探究放热反应和吸热反应
二、化学反应中能量变化的原因
1、化学反应中热量的变化与化学键的关系
吸热反应：断键吸收能量>成键释放能量
放热反应：断键吸收能量<成键释放能量
2、化学反应中热量的变化与反应物和生成物具有的能量高低的关系
吸热反应：反应物总能量<生成物总能量
放热反应：反应物总能量>生成物总能量
3、化学能与热能转化的应用
化学反应伴随能量变化是化学反应的特征之一。本课时介绍利用化学能与热能及其它能量
的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务等内容，属于化学基本理论知识，比较抽象不
好理解，其本质问题是化学键的断裂和形成。主要学习放热反应和吸热反应的概念，并从宏观
和微观两个角度探究了化学反应中吸热和放热的原因。最后还学习了人类利用热能的历史，使
教学
用常规能源面临的问题及如何解决等。教学方法上充分调动学生利用已有的知识来学习新的内
反思 容，采用了讲授与讨论相结合的方法进行，注意对学生的启发和引导。同时，也采用了多媒体
手段，让学生进行微观探析：从化学键的断裂和形成上认识化学能量与化学变化的本质，培养
了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
