6.1 第1课时 化学反应与热能课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第6章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能 1 导入一 为什么自热火锅仅用一瓶冷水就可以煮熟?你知道其中的奥秘吗?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! 导入二 现代社会中,人类的一切活动(从衣食住行到文化娱乐,从社会生产到科学研究等)都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。而化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。 一、吸热反应和放热反应 [视频播放]《盐酸与镁反应前后溶液温度的变化》 一、吸热反应和放热反应 观察并记录实验现象,分析得出实验结论。 升高 该反应产生了气体,且放出了大 量的热 实验操作 实验现象 实验结论 在一支试管中加入 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 试管中有气泡生成,试管外壁发热,溶液温度明显 一、吸热反应和放热反应 [视频播放]《氢氧化钡与氯化铵的吸热反应》 一、吸热反应和放热反应 观察并记录实验现象,分析得出实验结论。 该反应产生了 NH3,且吸收 了大量的热 实验操作 实验现象 实验结论 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 烧杯外壁变凉,有刺激 性气味的气体产生,烧 杯底部的水结冰使烧 杯和木片结合在一起 一、吸热反应和放热反应 1.化学反应不但有新物质生成,同时反应过程中还伴有热量的释放或吸收。 2.放热反应:释放热量的化学反应; 吸热反应:吸收热量的化学反应。 一、吸热反应和放热反应 [问题思考1]放出(或吸收)热量的变化一定是放热(或吸热)反应吗? 不一定。 浓硫酸、NaOH 固体等溶于水放热,NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热,这些变化过程均为物理变化,而吸热、放热反应都属于化学反应,故放出(或吸收)热量的变化不一定是放热(或吸热)反应。 一、吸热反应和放热反应 [问题思考2]吸热反应一定需要加热才能发生吗? 不一定。 吸热、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系,如 NH4Cl 晶体与 Ba(OH)2·8H2O晶体在常温下的反应为吸热反应,反应不需加热。 一、吸热反应和放热反应 常见的放热反应和吸热反应: ①大多数的分解反应; ②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl的晶体反应; ③以C、H2、CO 为还原剂的部分氧化还 原反应,如灼热的 C与 H2O(g)的反应, 灼热的C与CO2的反应; ④NaHCO3与盐酸的反应 放热反应 吸热反应 ①所有的燃烧反应; ②酸碱中和反应; ③大多数的化合反应; 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 11 一、吸热反应和放热反应 小试牛刀 暖贴的主要成分有木炭、铁粉、食盐,你能解释其发热的原理吗? 暖宝宝由铁、活性炭、无机盐、水等成分组成,可在空气中氧气的作用下发生放热反应。这个反应过程是从打开真空包装开始的,是一个缓慢氧化的过程。 二、化学反应中能量变化的原因 [问题思考1]化学反应过程中为什么会有能量的变化呢? 为什么有的化学反应释放热量,而 有的化学反应吸收热量呢? 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。以氢气和氯气化合生成氯化氢的反应为例:在 25 ℃和 101 kPa条件下,1 mol H2和 1 mol Cl2断键吸收的总能量为 679 kJ, 2 mol HCl 成键释放的总能量为 862 kJ,断键吸收的总能量小于成键释放的总能量,因此该反应为放热反应。 二、化学反应中能量变化的原因 从化学键变化的角度理解化学反应伴随能量变化的原因(微观探析): 二、化学反应中能量变化的原因 画出放热反应、吸热反应的能量随反应过程的变化图。 二、化学反应中能量变化的原因 [问题思考2]如何从物质能量高低的角度理解化学反应伴随能量变化的原因呢? 物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量不同。因此,一个化学反应是释放热量还是吸收热量,与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。 二、化学反应中能量变化的原因 从总能量高低的角度理解化学反应伴随能量变化的原因(宏观辨识): 二、化学反应中能量变化的原因 画出放热反应、吸热反应中反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。 二、化学反应中能量变化的原因 小试牛刀 1.判断正误。 (1)镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过