内容正文:
6.1
化学反应
与能量变化
Chemical reaction and energy transformation
第一课时 化学反应与热能
高中化学·人教版·必修二
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/教学目标
Teaching objectives
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01
了解化学反应中存在能量变化及其实质
02
知道常见的吸热反应和放热反应
03
认识能源的合理利用,提高染料燃烧效率开发高能清洁染料的重要性
什么是能量?
/背景知识
01
反
应
放热反应和吸热反应
01
1.定义
放热反应:释放能量的化学反应
吸热反应:吸收能量的化学反应
【实验6-1】
在一支试管中加入2 mL 2mol/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。
一,放热反应和吸热反应
镁条表面产生大量气泡;
用手触摸反应后的试管壁,有温热感;
温度计示数变大。
【现象】
镁条与盐酸的反应放出热量
【结论】
一,放热反应和吸热反应
一,放热反应和吸热反应
【实验6-2】
将20 g Ba(OH)2 • 8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体一起放入烧杯中,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,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。
【图6-2】化学反应吸热使烧杯与木片间的水凝姐成冰
混合物呈糊状
闻到刺激性气味,用手触摸杯壁下部,冰凉,用手拿起烧杯,木片与烧杯粘在一起。
【现象】
氢氧化钡晶体与氯化铵的反应吸收热量
【结论】
一,放热反应和吸热反应
【常见的放热反应】
2.常见的吸热反应和放热反应
所有的燃烧反应
酸碱中和反应
金属与酸或水的反应
大多数化合反应
C+O2 = CO2
点燃
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
CO2 + CaO = CaCO3
一,放热反应和吸热反应
【常见的吸热反应】
2.常见的吸热反应和放热反应
氢氧化钡晶体与氯化铵的反应
大多数分解反应
碳与二氧化碳的反应
Ba(OH)2 • 8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3 ↑ + 10H2O
CaCO3 = CO2↑ + CaO
高温
C + CO2 = 2CO
高温
一,放热反应和吸热反应
02
原
因
02
化学反应中能量变化的原因
【思考交流】
问题1:从化学键的角度分析,化学反应的本质是什么?
旧化学键的断裂和新化学键的形成。
问题2:从化学键的角度分析,为什么化学反应中总是伴随着能量的变化?
断裂反应物的化学键吸收能量,形成生成物的化学键释放能量,并且吸收的能量和放出的能量不相等。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的,当化学反应发生时,反应物的化学键断裂要吸收能量,而生成物的化学键形成要放出能量。
【能量变化的原因】
二,化学反应中能量变化的原因
任务1
根据信息,计算下列反应是吸热反应还是放热反应。
1mol H2
2mol H
吸收436KJ能量
1mol H
1mol Cl
1mol HCl
释放432KJ能量
1mol Cl2
2mol Cl
吸收243KJ能量
二,化学反应中能量变化的原因
任务1
根据信息,计算下列反应是吸热反应还是放热反应。
旧化学键断裂吸收的能量:
436KJ + 243KJ = 679 KJ
新化学键形成释放的能量:
2 × 432KJ =864 KJ
断键吸收的能量 < 成键释放的能量,该反应为放热反应。
二,化学反应中能量变化的原因
【角度1】
从微观(化学键)角度分析化学反应能量变化的原因
反应进程
能量
反应物
生成物
E1
E2
断键吸收的能量E1 < 成键释放的能量E2
-放热反应-
反应进程
能量
反应物
生成物
E1
E2
断键吸收的能量E1 > 成键释放的能量E2
-吸热反应-
二,化学反应中能量变化的原因
【归纳总结】
(1)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)有化学键的断裂或形成的过程不一定属于化学变化。
例如:NaCl固体溶于水或从NaCl溶液中结晶出NaCl,都属于物理变化。
二,化学反应中能量变化的原因
化学反应
物质变化
质量守恒
能量变化
能量守恒
各种物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同。
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,吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
遵循
遵循
二,化学反应中能量变化的原因
反应进程
能量
反应物
生成物
反应物总能量 > 生成物总能量
放热反应
反应进程
能量
反应物