6.1.1 化学反应与热能 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 课时1 化学反应与热能 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 现代社会中，人类的一切活动(从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到学科研究等)都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。 从煤、石油、天然气等燃料燃烧提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，例如化石燃料燃烧会释放大量的热，除了燃烧，其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。 课堂学习 实验操作： 在试管中加入2mL 2mol/L盐酸，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： 产生大量气泡，温度计示数上升。 课堂学习 实验操作： 将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上。 用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。 实验现象： 闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，玻璃片和烧杯粘接在一起。 课堂学习 吸热反应与放热反应 实验结论：化学反应中有新的物质生成，同时伴随有热量的释放或吸收。 放热反应：释放热量的化学反应被称为放热反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应被称为吸热反应。 实验原理：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O 结合所学习的知识，你还能举出哪些放热反应和吸热反应的例子？ 课堂学习 常见的放热反应 放热反应与吸热反应 常见的吸热反应 所有的燃烧反应及物质的缓慢氧化 酸碱中和反应 大多数化合反应 金属与酸或水的反应 铝热反应 少数分解反应，如H2O2的分解 大多数分解反应 以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应 铵盐与碱的反应 碳酸氢钠与盐酸的反应 课堂学习 化学反应中能量变化的原因 从宏观角度来看，生成物和反应物的组成、结构和状态不同，所具有的能量也不同，可以通过生成物和反应物总能量的相对大小判断反化学反应的吸放热。 化学反应的实质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。因此在化学反应中，一定会产生新的物质。 判断依据： 若反应物总能量高于生成物总能量，则发生化学反应时会向环境释放热量； 若生成物总能量高于反应物总能量，则发生化学反应时会从环境吸收热量。 课堂学习 化学反应中能量变化的原因 放热反应：化学能转化为热能 吸热反应：热能转化为化学能 课堂学习 化学反应中能量变化的原因 反应物 从微观角度来看，物质中的原子或原子团是通过化学键相结合的，化学反应中需要吸收能量从而断裂旧化学键，而形成新化学键则会释放能量，因此化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 吸收能量 原子 断键 生成物 成键 释放能量 吸热反应 放热反应 吸收能量>放出能量 吸收能量<放出能量 1molH2 在25℃和101kPa的条件下 2molH 1molH2 吸收436kJ的能量断裂1molH-H键 释放436kJ的能量形成1molH-H键 课堂学习 化学反应中能量变化的原因 1mol H2 以氢气和氯气反应生成氯化氢为例(在25℃和101kPa的条件下)：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H H Cl Cl H Cl H Cl 1mol Cl2 2mol HCl H H Cl Cl 2mol H 2mol Cl 吸收436kJ热量 吸收243kJ热量 释放431kJ热量 释放431kJ热量 断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量； 断开1 mol Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量； 生成1 mol H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量。 你能计算出来该反应吸收或释放多少能量吗？ 反应需要释放183kJ的能量。 课堂学习 化学反应中热量的利用 1、柴草时期(火的发现至18世纪产业革命) (1)标志：以树枝杂草为主要能源。 (2)主要贡献： ①推动了人类文明的进步； ②钻木取火使人类告别了“茹毛饮血”的生活，熟食促进了人类的进化； ③陶瓷、炼铜、冶铁等化学工艺在烈火中诞生，合成了新材料。 人类利用能源的三个阶段 课堂学习 化学反应中热量的利用 人类利用能源的三个阶段 2、化石能源时期(18世纪中期至现代) (1)标志：以煤、石油、天然气为主要能源。 (2)主要贡献： ①促进了冶金工业的发展和蒸汽机的推广，推动了近代产业革命； ②推动了汽车、飞机等工业的发展，加速了现代工业化的进程。 课堂学习 化学反应中热量的利用 人类利用