2.2.1化学反应中能量变化的本质及转化形式 课件 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第2章 化学键 化学反应规律 第2节 化学反应与能量转化 课时1 今天学什么？ 1、两个反应 2、两个角度 吸热反应 放热反应 宏观角度 微观角度 能量变化 化学能和其他能量（如热能）之间的转化 学习目标 制取物质 获得能量 感受化学反应中的能量变化 观看下列两个实验视频并记录实验现象 一、化学反应中的能量转化 实验  盐酸和镁的反应 氢氧化钡和氯化铵的反应 实验 现象 有 产生；用温度计测量，温度___ _ 闻到刺激性气味；烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯 ，混合物呈_____ 实验 结论 该反应产生 ， 热量 该反应产生NH3和H2O， 热量 反应式 气泡 升高 黏结在一起 糊状 气体 吸收 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 放出 【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。 放出 吸收 放热反应 吸热反应 【思考】NaOH固体溶于水、浓H2SO4的稀释属于放热反应吗？ 不属于，为放热过程 1．常见的放热反应 (1)所有的燃烧反应，如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。 (2)酸碱中和反应，如H+＋OH¯===H2O (3)大多数的化合反应，如H2＋Cl2==2HCl (4)铝热反应，如2Al＋Fe2O3==Al2O3＋2Fe (5)活泼金属与酸或H2O的反应，如2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑，2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 2、常见的吸热反应 【思考判断】 （1）有能量变化的过程一定发生了化学反应。(　　) （2）化学反应中化学能只能转变为热能。(　　) （4）需要点燃或加热才能发生的反应一定是吸热反应。(　　) （3）放热反应容易发生，吸热反应难发生 （ ） 错 错 错 错 化学能 _____、_____或______等。 热能 电能 光能 合成氨需要高温、高压、催化剂 铵盐和碱的反应 二、化学反应中的能量变化的本质 宏观 微观 生成了新的物质，能量变化 旧化学键断裂、新化学键形成 吸收能量 放出能量 1.从化学键的角度分析化学反应中能量变化（微观角度） 用H2和O2反应的实例探究化学反应中能量变化的实质 现探究2mol H2燃烧生成H2O(g)时的能量变化。 ①断裂旧化学键时吸收的总能量是多少？ 吸收的总能量：Q吸＝2×436 kJ＋2×249 kJ＝1370 kJ ②形成新化学键时释放的能量是多少？ 释放的总能量：Q放＝930 kJ×2＝1860 kJ ③H2燃烧是吸热反应还是放热反应？2molH2在该条件下燃烧的能量变化了多少？ 能量变化：ΔQ＝Q吸－Q放＝1370kJ－1860kJ＝-490kJ 1mol气态分子完全解离成气态原子所吸收的能量叫做键能。单位kJ/mol ΔQ>0，为吸收能量的反应； ΔQ<0，为放出能量的反应。 放热反应，因为形成新化学键释放的能量高于断裂旧化学键吸收的能量 若E1小于E2，则该反应是 反应 放热 若E1大于E2，则该反应是 反应 吸热 【思考】E1和E2分别代表的意义，从E1和E2的相对大小代表了什么？ E1为破坏旧化学键吸收的能量，E2为形成新化学键释放的能量 反 应 物 旧化学 键断裂 新化学 键形成 吸收能量 释放能量 生 成 物 决定 能 量 变 化 释放能量大于吸收能量：放热反应 吸收能量大于释放能量：吸热反应 【思考讨论】不同的物质不仅组成不同、结构不同，其内部所储存的能量也不同，是否可以从物质自身储存的化学能的变化来分析化学反应能量变化的原因呢？ 2.从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化（宏观角度） 反应物 总能量 生成物 总能量 释放能量 吸收能量 热能、光能、电能 热能、光能、电能 化 学 能 热能 电能 热能 光能 电能 光能 铝热反应焊接钢轨 三、化学能与其他形式的能量相互转化的应用 最具发展潜力的清洁能源——氢能 氢能被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。 20 世纪 50 年代，科学家利用液氢作为超音速和亚音速飞机的燃料，成功地使氢能飞机上天。 氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池可将化学能直接转换为电能，能量转换效率通常为 60% ～ 80%，而且污染少、噪音小、装置可大可小、使用方便。 下列反应中属于放热