6.1.1. 化学与热能课件2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

化学反应与热能 第1课时 第一节　化学反应与能量变化 课程学习目标 认识能量变化和物质自身能量的关系 3 理解化学反应中能量变化的主要原因 2 了解吸热反应和放热反应的概念 1 核心素养 1、宏观辨识：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的相对大小。 2、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。 情景引入 今天，我们就一起来学习化学反应与热能，共同探究其中的奥秘吧 你知道其中的奥秘吗？ 为什么会有热量产生？ 实验展示 【实验6-1】在一只试管中加入 2 mL 2 mol/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。 实验现象 镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计示数上升 该反应放出热量 实验分析 实验原理 Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑ 离子方程式： Mg + 2H+ Mg2+ + H2↑ 实验结论 实验展示 【实验6-2】将 20g Ba(OH)2•8H2O 晶体研细后与 10g NH4Cl 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。 1.实验探究：化学反应中的能量变化 实验6-2 实验现象 实验结论 有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，使木片与烧杯底粘在了一起；杯壁下部发凉。 该反应是吸收热量 实验分析 实验原理 Ba(OH)2 + 2NH4Cl BaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 离子方程式： OH- + NH4+ NH3↑ + H2O 以上两个实验中，化学反应前后的温度变化说明化学反应过程中伴有热量的释放或吸收 结论：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，有的反应放出热量，有的反应吸收热量。 特别提醒：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。 一、吸热反应与放热反应 1.概念 (1)把 热量的化学反应称为放热反应。 (2)把 热量的化学反应称为吸热反应。 释放 吸收 特别提醒： 吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，属于放热过程，不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水，升华、蒸发属于吸热过程，不属于吸热反应。 (2)常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应(见第八章) ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应 ③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 [问题1] 试根据生活常识判断下列反应是放热反应还是吸热反应？ 放热反应 放热反应 吸热反应 吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？ 思考与讨论： 化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？ 新课展示 从宏观角度看，各种物质本身都具有能量，称为 化学能。 规律：物质本身具有的化学能越低，就越稳定； 物质本身具有的化学能越高，就越不稳定。 放热反应：反应物所具有的化学能转化为热能释放出来 思考讨论 化学反应的能量变化与物质本身的化学能又具有什么关系？ 反应物 生成物 释放热量 思考讨论 化学反应的能量变化与物质本身的化学能又具有什么关系？ 反应物 生成物 吸热反应：热能转化为化学能被生成物所“储存” 吸收热量 知识拓展 化学反应吸热或放热的判断方法 从宏观角度分析 化学反应是释放热量还是吸收热量，还取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小 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 总能量 生成物 总能量 = + 释放的热量 反应物 总能量 生成物 总能量 = + 吸收的热量 自然界的两大基本规律——“质量守恒”“能量守恒” 质量守恒定律：自然界的物质发生转化时总质量不变 能量守恒定律：不同形式的能量之间转化总能量不变 吸热反应 放热反应 放热反应 吸热反应 能量 反应物 生成物 反应过程（I） 能量 反应过程（ll） 反应物 生成物 思维启迪 判断下列反应时放热反应，还是吸热反应？ 思考讨论 化学反应过程中为什么会有能量的变化？ 从微观角度看，物质中的原子通过化学键相互结合的 本质：化学反应是一个 旧的化学键发生断裂