6.1 化学反应与能量变化 第1课时 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1课时 化学反应与热能 人教版·高中化学·必修·第二册 第一节 化学反应与能量变化 思考：火箭发射时，能量发生什么变化？ 化学能——热能 能源、材料、信息是现代社会发展的三大支柱。 火的发现和使用使人类告别了茹毛饮血的时代，从野蛮走向文明。我们利用的正是燃烧过程中释放的能量，化学反应不仅仅是物质的变化，还伴随有能量的变化。 化学能可以转化为光能、热能、电能等，当能量以热的形式表现时，化学反应就分为吸热反应和放热反应。那么化学中都有哪些放热和吸热反应。 一、化学反应的本质和特征 1．本质： （1）化学反应的本质是旧化学键的_______和新化学键的_______。 （2）断开化学键要_______能量，形成化学键要______能量，吸收的能量与释放的能量__________。 2．特征： （1）生成新物质（符合质量守恒定律）； （2）释放能量或吸收能量（符合能量守恒定律）。 3.我们利用化学反应可以：一是制取新物质；二是利用反应中的能量。 断裂 形成 吸收 放出 不相等 二、常见的吸热反应与放热反应 【实验1】Mg+HCl 【实验2】Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl 【反应原理】 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑+ 10H2O 【实验结论】该反应吸收热量 【反应原理】 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 【实验结论】该反应放出热量 知识精讲 归纳类型？ 注意：吸热反应和放热反应均为化学变化，一个化学反应是吸热还是放热，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。 吸热反应和放热反应 反应物、生成物的总能量相对大小 化学键的断裂和形成 3.化学反应能量变化的原因 (1)宏观解释：反应物与生成物的总能量不同。 吸热反应 放热反应 结论：物质具有的能量越 低，其分子越稳定。 稳定性：石墨 金刚石 > 断开化学键所吸收的总能量小于形成化学键所放出的总能量——放热反应 断开化学键所吸收的总能量大于形成化学键所放出的总能量——吸热反应 H H H H + 化学键断裂：吸收能量436 kJ H H + H H 化学键形成：放出能量436 kJ 结论：化学键的键能越 大 →化学键越牢固 →含该键的分子越稳定。 键能--断开气态物质中1 mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量，或生成1 mol某种共价键需要放出的能量，就是该共价键的键能。 (2)微观解释：反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量不同。 三、反应热（焓变） 1.化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变△H 。 ①符号：△H 单位： kJ/mol 或 kJ·mol-1 ②反应热描述的是化学反应前后的热量变化 ③反应热描述的是一定温度下的热量变化 ④任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应 ⑤反应体系的能量降低（即放热反应），则∆H为“－”； 反应体系的能量升高（即 吸热反应），则∆H为“＋”； 2.热化学方程式 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。 物质变化 能量变化 注意： （1）热化学方程式的系数只代表物质的量可为整数或分数,且能量△H与系数成正比。 若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变。 （2）热化学方程式需注明各反应物和生成物的状态，固态S、液态l 、气态g 、溶液aq。 （3）热化学方程式一般不用写反应条件、不标注“↑”和“↓”、同素异形体除了标明状 态还需标明其名称[如C(s，金刚石)]。 （4）标明反应热ΔH 的符号、数值和单位 反应物总能量高 生成物总能量低 能量 反应进程 能量 反应进程 反应物总能量低 生成物总能量高 （1）宏观：化学反应中能量变化的原因——反应物和生成物的总能量相对大小 ∑(反应物具有的能量) > ∑(生成物具有的能量) 化学反应能量△H＝∑(生成物具有的总能量)－∑(反应物具有的总能量) （高-低 △H<0 放热反应；低-高 △H>0 吸热反应） 释放能量 吸收能量 在25℃、101kPa条件下 H2 + Cl2 ═ 2HCl 反应为例 点燃 反应进程 能量 H Cl Cl - H - H-Cl H-Cl 断1 mol H-H键吸收436 kJ 断1 mol Cl-Cl键吸收242 kJ H Cl Cl H 形成2 mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ能量 放出能量184 kJ （2）微观：化学反应中能量变化的本质原因——化学键的断裂和形成 化学键 H﹣H Cl﹣Cl H﹣Cl 键能kJ/mol 436 243 431 △H＝∑(反应物的总键能)－∑(生成物的总键能) （△H<0放热反应；△H>0吸热反应） 小结： 能量 反应进程 H Cl Cl H - - H Cl Cl H H-Cl H-Cl 断键吸收能量 反应释放的能量 成键释放能量 能量 反应进程 CaCO3 CaO CO2 断键吸收能量 成键释放能量 反应吸收的能量 放热反应：断键吸收的能量 < 成键释放的能量 吸热反应：断键吸收的能量 > 成键释放的能量 练1．某反应分两步进行：A B C，反应中的能量变化曲线如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．三种化合物中C最稳定 B．两步反应均为吸热反应 C．A与C的能量差为E4 D．A B的反应一定要加热 A　 练2．氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰，在该反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为c kJ，下列关系正确的是(　　) A．b> c　　 B．a＋b>2c C．a＋b<c D．a＋b<2c D 【变】反应A + B → C（放热）分两步进行：① A + B → X（吸热），② X → C（放热）。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　） D 【例】已知部分键能如下表所示，计算下列三个反应中的能量变化情况。 （1）CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O，1 mol CH4完全反应时，_________（填吸收/放出）________ kJ能量。 （2）已知N2 + 3H2 = 2NH3，消耗1 mol N2 时放出92 kJ的热量，则上表中x的数值为 ________。 （3）如下图为白磷（P4）和P4O6的结构，1mol 白磷完全燃烧，________（填吸收/放出）________kJ能量。 化学键 H—H H—N N≡N O＝O C—H C＝O H—O P—P P—O 键能 （kJ/mol） 436 391 x 498 414 750 465 198 360 放出 708 946 放出 1638 在原始社会，人类过的是茹毛饮血的生活，在发现了火之后，人类以草木为燃料，利用燃烧放出热量从事各项活动，人类的生活才逐步走向文明。人类社会在使用能源的方面经历了哪些阶段? 柴草时代 化石能源 新能源时代 过度使用化石能源带来的影响 水力发电 风力发电 太阳能 氢能 优质新能源 氢能应用 谢 谢 ！ Lavf58.20.100 Lavf57.62.100 vid:v0200fg10000cb1aeb3c77u625l9vnl0 Lavf58.76.100 $$