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1节 化学反应与能量变化 第六章 化学反应与能量 课堂引入 今天，让我们一起来通过化学实验，共同探究其中的奥秘吧！ 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，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。 实验探究 实验6-1 实验探究 实验6-2 1.吸放热反应 一、化学反应与热能 ①放热反应：释放热量的化学反应； ②吸热反应：吸收热量的化学反应。 (1)概念 问：放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗？ 不一定。吸、放热反应都属于化学反应，而浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热，以上变化过程均为物理变化。 思考： 不一定，吸、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晶体常温下的反应为吸热反应。 1.吸热反应一定需要加热才能发生吗？ 2.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？ 1. 吸放热反应 (2)常见的吸放热反应 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活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C＋CO2(或H2O(g)) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 课堂练习 【例1】判断下列反应是放热反应还是吸热反应？ 1. 镁条的燃烧 2. 高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 3. 氧化钙与水的反应 4. 高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) 5. 炸药爆炸 6. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 7. 甲烷在氧气中的燃烧 8. 盐酸与氢氧化钠溶液反应 放热反应 放热反应 放热反应 放热反应 放热反应 吸热反应 吸热反应 吸热反应 2. 化学反应中能量变化的原因 (1) 从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析) 问：化学反应过程中为什么会有能量的变化？ 吸收 吸热 释放 放热 ①图示原因 化学变化的实质 在化学变化中，分子破裂成原子，原子又重新组合成新的分子 化学反应是一个旧的化学键发生断裂，新的化学键发生形成的过程 2. 化学反应中能量变化的原因 (1) 从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析) H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示： 吸收 释放 吸收 ②举例说明 E吸收 = 436 + 243 = 679 kJ E放出 = 431 × 2 = 862 kJ E吸＜ E放 放热反应 结论：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. 化学反应中能量变化的原因 (1) 从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析) ③图形表征 键能越大物质越稳定 能量越低物质越稳定 (2)从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识) ①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。 放热反应：化学能转化为热能 吸热反应：热能转化为化学能 (2)从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识) 放热反应：反应物能量 > 生成物能量 吸热反应：反应物能量<生成物能量 ②图形表征 课堂练习 【例2】硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是： 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： (1)①是_____反应，②是_____反应，③是_____反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 吸热 放热 吸热 小于 3. 化学反应中热量的利用 (1) 人类对能源的利用 柴火 煤、石油、天然气等化石燃料 新能源 柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期 现阶段人类获取热能的主要途径 3. 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) 人类对能源的利用 标志：以树枝杂草为主要能源。 主要贡献： a.推动了人类文明的进步； b.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； c.陶瓷、炼铜、冶铁等化学工艺在烈火中诞生，合成了新材料。 3. 化学反应中热量的利用 ②化石能源时期(18世纪中期至现代) (1) 人类对能源的利用 标志：以煤、石油、天然气为主要能源。 主要贡献： a.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； b.推动了汽车、飞机等工业的发展，加速了现代工业化的进程。