第六章 第一节 化学反应与能量变化 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 化学反应与能量变化 第一课时 化学反应与热能 第六章 化学反应与能量 背景资料 钻木取火 【课堂引入】 火箭发射 航空母舰 生活与科技都用到化学能 能源与人类 能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。 16.6% 2.1% 5.1% 76.2% 我国化石燃料和水电能源消耗构成图 请问家中烧煤烧柴是为了得到CO2吗？ 你知道吗? 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？ 思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？ 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 1、化学反应的本质 化学键的断裂与形成与能量有什么关系？ H · ·· · Cl ·· ： ＋ → Cl ·· ·· H ·· ·· H2 + Cl2 == 2HCl H—H Cl —Cl H—Cl 吸收能量 断开 断开 吸收能量 形成 放出能量 点燃 2、化学反应中能量变化的主要原因 a、断开化学键吸收能量 在25℃和101kPa的条件下，断开1mol H2 分子中的H—H 键生成2molH原子时需要吸收436kJ的热量。 b、形成化学键放出能量 在25℃和101kPa的条件下，由2molH原子形成1molH—H 键时会向外界放出436KJ的热量。 键能：拆开1mol理想气体分子AB为中性气态原子A和B时，需要吸收的能量。（单位：KJ/mol） 在25℃和101kPa的条件下，断裂1molH-H需要吸收436kJ能量，断裂1molCl-Cl键需要吸收243kJ能量，形成1molH-Cl会放出431kJ能量，通过计算说明化学反应H2+Cl2 == 2HCl是吸热反应还是放热反应。 想一想 断裂化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 （1）微观：化学键的断裂和形成 能量 反应进程 断键吸收能量 成键放出能量 H Cl Cl H - - - - 放出能量 H Cl Cl H 能量 反应进程 成键放出能量 CaCO3 吸收能量 断键吸收能量 CaO CO2 反应物总能量高 生成物总能量低 能量 反应进程 释放能量 （2）宏观：反应物和生成物的总能量的大小 瀑布 反应物的总能量 > 生成物的总能量 化学反应放出能量 水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能） 能量 反应进程 反应物总能量低 生成物总能量高 吸收能量 反应物的总能量 < 生成物的总能量 化学反应吸收能量 将水由低处抽向高处需提供能量 （电能转换为机械能，再转换为势能） 反应物总能量 生成物总能量 放出 能量 反应物总能量 生成物总能量 吸收 能量 化学反应中能量的变化： ------总能量守恒(能量守恒定律) 化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程 17 小结： 化学反应中能量变化的主要原因 微观结构 宏观表现 反应物 断开化学键 生成物 形成化学键 吸收能量 放出能量 若 E反总> E生总 放出能量 放热反应 若 E反总< E生总 吸收能量 吸热反应 计算：已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能够释放463kJ能量。 你能根据以上所给的数据判断反应： 　　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？ 答案：放热反应 练一练 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. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生 C 练习： 1．两条基本的自然定律(两个守恒)： 定律、 定律。 二、化学能与热能的相互转化 质量守恒 能量守恒 2. 化学能：储存在物质化学键中的能量（自己的能量）。 化学能 化学反应 热能 电能 光能 X能 放热反应 吸热反应