6.1.1 化学反应与热能 -2023-2024学年高一化学同步教学讲与练（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 第1课时 化学反应与热能 课程标准 核心素养目标 1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。能用化学键解释吸热反应和放热反应。 2.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。 3.从宏观角度(反应物和生成物总能量)和微观角度(化学键的断裂和形成)理解化学反应中能量变化原因。 1．宏观辨识与微观探析：过从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中能量的变化。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．科学精神与社会责任：通过学习化学能与热能的化学知识在生产、生活实践中的应用，培养学生“科学精神和社会责任”的学科素养。 一、化学反应过程中存在热量变化 1.实验探究 实验操作 实验现象 有 产生；用温度计测量，温度 闻到 气味；烧杯壁 ；玻璃片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状 实验结论 该反应产生 ， 热量 该反应产生NH3和H2O， 热量 结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。 2.吸热反应和放热反应 (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。 (2)常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 【特别提醒】有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定” (1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。 (2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 (3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 二、化学反应中能量变化的原因 1．化学反应中能量变化的实质 (1)以H2＋Cl2===2HCl反应为例探究化学反应中能量变化 ①该反应过程中共吸收 kJ能量，共放出 kJ能量。 ②该反应 (填“放出”或“吸收”) kJ热量，为 反应。 (2)化学反应中能量变化的本质原因 E1＞E2，反应 能量(吸热反应)； E1＜E2，反应 能量(放热反应)。 2.化学反应中能量的决定因素 化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存” 【归纳总结】放热反应与吸热反应比较 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示 三、化学能与热能相互转化的应用 1.现阶段人类获取热能的主要途径是： ，使用最多的常规能源是： (煤、石油和天然气)。 2.化石燃料获取能量面临的问题 (1)储量有限，短期内不可再生。 (2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的 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燃烧效率。 (2)能量利用阶段提高能源的利用率。 (3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有 等。 探究一　能源种类与环境变化探究 小王同学的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小王同学回到家和爸爸进行了一番争论。 小王同学认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。 小王同学的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。 为了说服爸爸，小王同学又给爸爸展示了三张图片。 燃料 液化石油气 天然气(CNG) 95