6.1.1 化学反应与热能-2023-2024学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与热能 [学习目标] 1.通过实验探究和宏微结合，认识化学反应能量变化的微观本质和宏观表象； 2.认识化学变化的本质是有新物质生成并伴有能量的转化； 3.构建依据键能计算化学反应能量变化的认知模型； 4.体会开发高能清洁燃料的重要性，主动关心与资源开发相关的社会热点问题； 课前预习 知识点01 吸热反应与放热反应 1．实验探究 （1）镁条和稀盐酸的反应 ①实验现象：有 产生；用温度计测量，温度计示数 ②化学方程式： ③实验结论：该反应产生气体， 热量 （2）Ba（OH）2·8H2O和氯化铵反应 ①实验现象：闻到 气味，烧杯壁 ，木片与烧杯 ，混合物呈 ②化学方程式： ③实验结论：该反应产生NH3和H2O， 热量 2．放热反应 （1）概念： 的化学反应 （2）典例 ①镁条、铝片与盐酸的反应 ②木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧 ③氢气与氯气的化合反应等。 3．吸热反应 （1）概念： 的化学反应 （2）典例 ①氢氧化钡与氯化铵的反应 ②盐酸与碳酸氢钠的反应 ③灼热的炭与二氧化碳的反应等 知识点02 化学反应中能量变化的原因 1．化学反应中能量变化的原因——微观角度 结论：化学键的 和 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。 2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 （1）从物质具有的能量理解两反应 ①放热反应：可看成反应物所具有的 能转化为 能释放出来。 ②吸热反应：可看成 能转化为 能被生成物所“储存”。 （2）化学反应中能量变化图示 结论：化学反应中的能量变化决定于 的相对大小。 知识点03 人类对能源的利用 1．能源使用历史：早期以树枝杂草为主要能源，现代以 、 和 为主要能源。 2．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 （1）储量有限，短期内不可再生。 （2）煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 、 、 等是大气污染物的主要来源。 3．节能减排的措施 （1）燃料燃烧阶段提高燃料的 。 （2）能量利用阶段提高能源的 。 （3）开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有 、 、 、 和 等。 知识点总结 知识点一：化学反应与热能 1．实验探究放热反应和吸热反应 实验操作 在一支试管中加入2 mL 2 mol·L－1盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化 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 实验装置 实验现象 镁条逐渐溶解，有气泡产生；温度计示数升高 有刺激性气味气体生成；用手触摸杯壁下部，有冰凉感觉；用手拿起烧杯，木片粘在烧杯上 实验结论 该反应放出热量 该反应吸收热量 化学反应过程中伴有热量的释放和吸收 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。 3．常见的放热反应和吸热反应 知识点二：化学键与化学反应中能量变化的关系 1．化学反应中能量变化的本质原因——微观角度 化学反应中能量变化的计算 Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量，则公式为ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 实例分析(以反应H2＋Cl2===2HCl为例) (1)根据上图填写下表： (2)该反应释放(填“释放”或“吸收”)183 kJ能量。 化学键 断裂或形成1 mol化学键时的能量变化 反应中的能量变化 Cl—Cl 吸收243 kJ 共吸收679 kJ H—H 吸收436 kJ H—Cl 释放431 kJ 共释放862 kJ 2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 任何化学反应都伴随有能量的变化。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物