2.2.1化学反应中能量变化的本质及转化形式 课件 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第2节 化学反应与能量变化　 第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式　 【素养目标】 1.通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念。 2.能从反应物与生成物所具有的能量、化学键断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力。      3.通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的意义和方法，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。 锌粉逐渐________， 有______ 产生， 溶液温度______ 溶解 大量气泡 升高 该反应是放出热量-释放热量的化学反应是放热反应。 碳酸氢钠 溶液 柠檬酸 有________产生，溶 液温度______ 气泡 降低 现象:有刺激性气味气体产生;木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。 该反应是吸收热量-吸收热量的化学反应是吸热反应。 [结论]由上述实验可知，化学反应中伴随着能量变化，有的______能量，有的______能量。 放出 吸收 放热 因此化学反应可分为______反应和______反应。 吸热 放热反应：最终表现为释放热量的化学反应。 吸热反应：最终表现为吸收热量的化学反应。 5 常见的放热反应 常见的吸热反应 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 金属(或金属氧化物)与水或酸反应 大多数的化合反应 铝热反应 化合反应吸热的，如：C+CO2== 2CO 高温 大多数的分解反应 铵盐与Ca(OH)2或Ba(OH)2·8H2O反应 柠檬酸和碳酸氢钠溶液的反应 以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应 如 C与H2O(g)反应 分解反应放热的，如：2H2O2===2H2O+O2 MnO2 总结 【即时练习】 1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是(　　) A. 铁粉在加热下与硫粉的反应 B. 灼热的木炭与CO2反应 C. 氧化钙溶于水 D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 2. 下列说法正确的是（ ） A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 吸热反应一定是需要加热才能发生 C. 化学反应都伴随着能量变化 D. 伴随着能量变化的过程都是化学反应 A C 1．从化学键角度分析化学反应中的能量变化的实质 请根据下列信息判断氢气与氯气反应生成氯化氢时是吸收能量还是释放能量。 讨论：（1）从化学键角度分析化学反应中能量的变化的本质 （2）用图像表示化学键与化学反应过程中的能量变化 二、化学反应中能量变化的根本原因 E吸收=436+243=679 kJ E放出=431x2=862 kJ E1 < E2 放热反应 化学反应的实质： 旧键断裂-吸热 新键生成-放热 决定 反应物 旧化学键断裂 新化学键形成 生成物 能量变化 释放能量E2 吸收能量E1 ①若E1>E2，反应________能量； ②若E1<E2，反应________能量。 是否所有化学反应都有能量的变化？ 释放 吸收 旧键断裂吸收能量和新键形成释放能量是化学反应中能量变化的本质。 反应物的总能量＞生成物的总能量 化学反应放出能量 反应物的总能量＜生成物的总能量 化学反应吸收能量 键能：101.3Pa、298K条件下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和B原子所吸收的能量称为A-B键键能。 键能的大小可以定量地表示化学键的强弱程度.键能越大愈牢固。 【归纳·总结】 断裂旧化学键吸收的总能量（E吸）＜形成新化学键释放的总能量（E放）；表现为 能量 断裂旧化学键吸收的总能量（E吸）＞形成新化学键释放的总能量（E放）；表现为 能量 释放 吸收 (2)从物质储存化学能的角度理解 反应物的总能量（E反应物）＞生成物的总能量（E生成物）；表现为 能量 反应物的总能量（E反应物）＜生成物的总能量（E生成物）；表现为 能量 释放 吸收 化学反应中能量变化的原因 (1)从化学键的角度理解 练习：下列说法正确的是（ 　 ） Ａ．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需要从外界获得能量。 Ｂ．任何放热反应在常温条件一定很容易发生 Ｃ．吸热反应在常温条件下也能发生 Ｄ．已知在一定条件下石墨转化为金刚石吸收热量，则石墨比金刚石稳定。 C 说明：物质具有的能量越高，越不稳定，键能越大，越稳定。 放热反应与吸热反应的判断方法 (1)从化学键变化的角度判断,如果旧键断裂吸收的能量大于新键形成释放的能量,则该反应为吸热反应,反之则为放热反应。 (2)从物质本身具有的能量高低判断,如果反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,反之则为吸热反应。 (3)从反应的热效应判断,如果反应后体系温度降低,则该反应属于吸热反应,反之则属于放热反应。 (4)从反应的加热方式判断,需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应,如碳酸钙的受热分解;若反应在开始时需要加热,反应开始后不再加热就能继续进行,则该反应为放热反应,如铁与硫的反应。 课堂篇探究学习 　1.已知反应X＋Y==M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是(　　) A. X的能量一定高于M的，Y的能量一定高于N的 B. 破坏反应物中的化学键所吸收的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量 C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D. 因为该反应为放热反应，所以一定不用加热就可发生 2.某一化学反应中,其产物的总能量为80 kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物的总 能量可能是　(　　) A.100 kJ B.60 kJ C.50 kJ D.30 kJ A C 【即时练习】 【典例剖析】化学反应中能量变化的计算 已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为（　　） A.920kJ B.557kJ C.436kJ D.188kJ 分析：1molH2中含有1molH—H键，1molO2中含有1molO=O键，1molH2O中含有2mol H—O键，通过氢气燃烧的方程式2H2+O2=2H2O（条件略）可知，每断裂2molH—H键和1molO=O键，就形成4molH—O键，而题中条件是1gH2 即0.5molH2完全燃烧放出121kJ热量，则2molH2完全燃烧就放出484kJ热量，就是说形成4mol H—O键放出的热量比断裂2molH—H键和1molO=O键吸收的热量多484kJ，设1molH—H键断裂吸收的热量为a，由此可知： 4x463kJ—（2a+496kJ）=484kJ，所以a=436kJ, 答案选C 。 C 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，断裂1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol O =O键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是( ) A.2Q1＋Q2＞Q3 B.2Q1＋Q2>4Q3 C.2Q1＋Q2＜4Q3 D.2Q1＋Q2＜2Q3 【即时练习】 C 分析：首先氢气在氧气中燃烧是放热反应，E吸<E放，根据氢气燃烧的方程式2H2+O2=2H2O（条件略）可知，每断裂2molH-H键和1molO=O键就形成4molH-O键，E吸= 2Q1＋Q2 ， E放= 4Q3 ，所以答案为C 特别提醒： 当反应为放热反应时：反应物的总能量大于生成物的总能量，断键吸收的能量小于生成键释放的能量。 当反应为吸热反应时：反应物的总能量小于生成物的总能量，断键吸收的能量大于生成键释放的能量。 Thanks! $$