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

商丘市基础教育发展中心三级备课 年 级：高X年级 学 科：XX（XX版本） 主讲人：XXXX 学 校：XX学校 年 级：高一年级 学 科：化学（2019人教版） 第一节化学反应与能量变化（第1课时 化学反应与热能） 700多年前，著名的意大利旅行家马克·波罗到过中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第一次看到煤做燃料，马克·波罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写到，中国有一种黑色石头，能燃烧，着起火来像火柴一样，而且终夜不灭。现代科学可以这样解释，煤中含有大量的碳，燃烧时放出热能。 这种能量从何而来？ 它与化学物质和化学反应有什么关系？ C+O2 === CO2 加热 环节1：课前引入 化学变化 物质变化 能量变化 热能 暖宝宝 各种物质本身都具有能量，物质的组成、结构、状态不同，所具有的能量也不同。储存在物质当中的能量称为化学能。 化学能 热能 光能 电能 声能 ...... 学习目标 实验探究 【实验6-1】 在一支试管中加入2 mL 2 mol/L盐酸，并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。 将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 【实验6-2】 以小组为单位，认真阅读实验步骤，明确分工，注意实验安全，时间3分钟。 环节2：分组实验感受热量的变化 1. 操作步骤 实验现象 实验结论 实验6-1：向试管中放 入用砂纸打磨光亮的 镁条，再向试管中加 入2ml2mol/L盐酸， 观察实验现象并测量溶液温度的变化。 镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度升高。 反应 放出热量 反应原理： Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 以小组为单位，认真阅读实验步骤，明确分工，注意实验安全，填写 学案，时间3分钟。 环节2：分组实验感受热量的变化 1. 操作步骤 实验现象 实验结论 实验6-2：向将20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 闻到刺激性气味；烧杯壁发凉 ；木片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 反应原理： 以小组为单位，认真阅读实验步骤，明确分工，注意实验安全，填写学案，时间3分钟。 环节2：分组实验感受热量的变化 该反应产生NH3和H2O，吸收热量 一、吸热反应与放热反应 1. 定义 1) 放热反应： 注：① 吸热反应和放热反应均属于化学变化 放热过程： 吸热过程： 2) 吸热反应： 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 ② 其他为吸热或放热过程属于物理变化 浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水 水的汽化和干冰升华；弱电解质的电离； NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水 环节3：吸热反应与放热反应 根据日常生活和已学化学反应，你还知道哪些放热反应，哪些吸热反应？ 钠投入水中 钢铁冶炼 炸药爆炸 思考与讨论 所有的燃烧 1）放热反应： 2.常见的吸热反应和放热反应归纳 2）吸热反应： ①C + CO2 2CO C + H2O H2+CO 反例：H2O2 MnO2 2H2O +O2↑ (放热) ⑦绝大多数化合反应 ⑥氨气的催化氧化 ⑤金属与酸或水的反应 ④物质的缓慢氧化 ③铝热反应 ②酸碱中和反应 ①所有的燃烧反应 ④绝大多数分解反应 ③盐酸与碳酸氢钠的反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 思考 1、需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？ 2、放热过程不一定是放热反应，吸热过程不一定是吸热反应。 浓硫酸的稀释，NaOH固体的溶解等是放热过程。 升华、蒸发、电离等是吸热过程。 放热反应：C+O2 === CO2 加热 吸热反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 【判断正误】 (1) 任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化。 ( ) (2) 氢气的燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应。 ( ) (3) 吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行 ( ) (4) 镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能。 ( ) √ × × × 化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？ 环节4：化学反应中能量变化的本质 二、化学反应中能量变化的分析 二、化学反应中能量变化的分析 我们学习了化学键，认识了原子（离子）之间以化学键结合成分子（物质）。化学反应的实质是旧的化学键断裂、新的化学键形成的过程。 H—H Cl—Cl H Cl H—Cl 请判断上述反应是吸热反应还是放热反应？ 1 mol H2 共价键断裂 吸收436 kJ能量 2 mol H 1 mol Cl2 共价键断裂 吸收243 kJ能量 2 mol Cl 共价键形成 释放862 kJ能量 2 mol HCl 吸收的总能量：679 kJ 释放的总能量：862 kJ < 放热反应 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 放出 183 1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl分子的过程中， 了 kJ的能量。 思考与讨论 能量 反应过程 2 mol H(g)+2 mol Cl(g) 吸收679 kJ 化学键与化学反应过程中的能量变化 1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) 1mol氢分子和1mol氯分子旧化学键的断裂需要吸收679kJ的能量，变成2mol氢原子和2mol氯原子，吸收能量会使反应体系的能量升高679kJ。 能量 反应过程 1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) 2 mol H(g)+2 mol Cl(g) 吸收679kJ 释放862 kJ 2 mol HCl(g) 化学键与化学反应过程中的能量变化 2mol氢原子和2mol氯原子形成2mol氯化氢分子中的化学键，要释放862kJ的能量，释放能量会使反应体系的能量降低862kJ。 能量 反应过程 1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) 2 mol H(g)+2 mol Cl(g) 2 mol HCl(g) 吸收679 kJ 释放862 kJ 释放183 kJ 化学键与化学反应过程中的能量变化 整个化学反应过程由于化学键的断裂吸收的能量小于化学键形成释放的能量，所以1mol氢气和1mol氯气发生反应生成2 mol氯化氢气体，体系释放183 kJ的能量，为放热反应。 E1＞E2 ， E1＜E2 ， 为放热反应 为吸热反应 化学反应中能量变化的原因——化学键 微观分析： 练习 生成物的总能量高 反应物的总能量低 2、从化学能的观点来分析能量的变化（宏观) 二、化学反应中能量变化的分析 反应物的总能量高 生成物的总能量低 化学反应 释放能量 化学反应 吸收能量 各种物质都具有_______，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量不同。 能量 能量 反应历程 反应物(高) 生成物(低) 化学反应中能量变化的原因——总能量 释放能量 能量 反应历程 反应物(低） 生成物(高) 吸收能量 反应物的总能量 > 生成物的总能量 吸热反应 反应物的总能量< 生成物的总能量 放热反应 宏观分析： 柴草时期 能源利用 的发展 化石能源时期 早期人类以树枝杂草为主要能源 现代以煤、石油和天然气为主要能源 面临诸多问题 1.化石燃料短期内不可再生，储量有限。 2.煤和石油产品燃烧排放的粉尘、NOx、CO、SO2等是大气污染物的主要来源 环节5：能量变化的应用 解决方案——节能 1）提高燃烧利用率： 改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰 2）有效提高能源利用率： 使用节能灯、改进电动机的材料和结构 发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产 解决方案——寻找新能源 太阳能 海洋能 风能 地热能 氢能 课堂小结 课后作业 完成课后练案（一） 商丘市基础教育发展中心三级备课 年 级：高X年级 学 科：XX（XX版本） 主讲人：XXXX 学 校：XX学校 商丘市基础教育发展中心三级备课 谢谢！ $$