第1节 第1课时 化学反应与热能（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第一节 化学反应与热能 课时1 化学反应与热能 人教版2019必修第二册 第六章 化学反应与能量 素养目标 宏观辨识与微观探析： 从宏观反应物和生成物所具有的能量和微观化学键的断裂与形成解释化学反应中的能量变化。 证据推理与模型认知： 能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成角度理解化学反应中能量变化的主要原因，形成化学反应中能量变化与吸热和放热反应的关系模型。 科学探究与创新意识： 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。 教学目标 本节重点 从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化。 本节难点 从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化。 1.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着能量变化的观念。 2.能从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因。 新课导入 请你欣赏！ 我国航天事业的美好瞬间！ 新课导入 你知道吗？ 执行神舟发射任务的长征系列运载火箭它的能量来自哪？ 助人类实现遨游太空梦想的火箭，它的能量来自哪里泥？ 常规推进剂——四氧化二氮和偏二甲肼组合而成的“二元推进剂”，是我国长征系列火箭早期采用的推进剂，具有使用方便、安全性好的特点，一般用做火箭一级、二级的推进剂。 运载火箭的两种推进剂 低温推进剂——液氧和液氢组合而成， 氢氧推进剂具有高能量特性和无毒无污染等突出优势，是目前已知火箭化学推进剂组合中能量最高的。 化学反应中的热量变化 壹 化学反应中能量变化的原因 贰 知识导航 化学能与热能相互转化的应用 叁 课堂思考 请你说说！ 日常生活、生产中的能量变化！ 镁条的燃烧 CH4+2O2 CO2+2H2O 燃烧是一个化学变化，那么，化学反应中能量是怎样变化的？ 01 化学反应中的热量变化 课堂思考 你知道吗？ 为何反应会放出热量? 触觉 温度变化 热量变化 Q＝mcΔt 热能变化 能量变化 一、化学反应中的热量变化 课堂探究 重点理解 实验探究 1.化学反应中的热量变化 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。 【实验6-1】 10 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑴盐酸与镁反应前后溶液的温度变化 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑵现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。 ⑶实验结论：根据温度变化，该反应是放出热量 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑵氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化 将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，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，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 【实验6-2】 课堂探究 重点理解 一、化学反应中的热量变化 实验探究 1.化学反应中的热量变化 ⑵氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 对比学习 2. 硝酸的物理性质 1.化学反应中的热量变化 ①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。 ②实验结论：该反应产生NH3和H2O，该反应是吸收热量. Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 课堂探究 一、化学反应中的热量变化 重点理解 对比学习 2.放热反应和吸热反应 ⑴放热反应:化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。 ⑵常见的放热反应 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 C＋CO2例外 课堂探究 重点理解 一、化学反应中的热量变化 对比学习 2.放热反应和吸热反应 ⑶吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 吸热 ⑷常见的吸热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C＋CO2 2CO 高温 ③特殊的吸热反应 C＋H2O(g) CO ＋H2 高温 ④NaHCO3与盐酸的反应 典例精讲 【例1】下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2的反应 C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 B 课堂思考 请你思考！ 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？ 宏观角度分析 放热反应 吸热反应 02 化学反应中能量变化的原因 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 难点理解 对比学习 1.宏观角度——物质的能量 ⑴放热反应 能量 变化过程 反应物的总能量 生成物的总能量 放出热量 反应物的总能量大于生成物的总能量 E 反应物 热量 E 生成物 放热反应 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 难点理解 对比学习 1.宏观角度——物质的能量 ⑵吸热反应 生成物的总能量 反应物的总能量 吸收热量 反应物的总能量小于生成物的总能量 E 反应物 热量 E 生成物 吸热反应 你知道吗？ 化学反应的本质是什么？ 课堂思考 化学键的断裂和形成 旧的化学键断裂和新的化学键形成过程 吸收能量 放出能量 吸收能量＜放出能量 吸收能量＞放出能量 反应放热 反应吸热 观看 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 难点理解 对比学习 2.微观角度——化学键断裂与生成 ⑴放热反应 断键吸收的能量___成键放出的能量 能量 变化过程 反应物 生成物 E1 E2 释放的能量 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 难点理解 对比学习 2.微观角度——化学键断裂与生成 ⑵吸热反应 断键吸收的能量___成键放出的能量 ＞ 能量 变化过程 反应物 生成物 E1 E2 吸收的能量 课堂探究 难点理解 二、化学反应中能量变化的原因 对比学习 2.微观角度——化学键断裂与生成 以H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应能量变化为例 断1 mol H-H键吸收436kJ 断1 mol Cl-Cl键吸收243kJ 形成 2 mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ 能量 ΔH＝−183 kJ/mol 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 重点理解 对比学习 2.微观角度——化学键断裂与生成 能量 反应进程 H Cl Cl- H- H-Cl H-Cl 断1 mol H-H键吸收436kJ 断1 mol Cl-Cl键吸收243kJ 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183kJ 键能越大物质越稳定 能量越低物质越稳定 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示： 反应结果放出能量 =(431+431)—(436+243)KJ =183KJ 课堂探究 二、化学反应中能量变化的原因 重点理解 对比探究 2.微观角度——化学键断裂与生成 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示： 根据上图计算1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为 kJ，形成2 mol HCl共释放 kJ能量，断键吸收的总能量 成键释放的总能量，因此该反应为 反应。 679 862 放热 < 反应结果放出能量 =(431+431)—(436+243)KJ =183KJ 典例精讲 【例2】已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。 根据图示回答下列问题： (1)该反应中反应物所具有的总能量______(填“高于”或“低于”)生成物所具有的总能量。 (2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收_____ kJ能量。 低于 632 (3)断裂1 mol N≡N吸收的能量值x为_____。 946 课堂思考 你知道吗？ 人类利用化学反应中的热能始于火的发现。 早期的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 化石燃料获取能量面临的问题，储量有限，短期内不可再生，大气污染物的主要来源。 有待于开发新能源 03 化学能与热能相互转化的应用 课堂探究 认识了解 三、化学能与热能相互转化的应用 对比学习 资料卡片 1.我国的能源结构 2.能源有效利用 ①改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰 ②节能灯，改进发动机的材料和结构 ③发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产 课堂探究 三、化学能与热能相互转化的应用 认识了解 探究学习 思考与讨论 煤、汽油和柴油等作燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或议，并与同学讨论。 3.开发新能源 ①资源丰富、可再生，对环境无污染 ②太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能 课堂探究 三、化学能与热能相互转化的应用 认识了解 对比学习 4.能源的类型 常规能源 新能源 水利 煤炭 石油 天然气 太阳能 风能 地热能 海洋能 氢能 柴草 核燃料 不能再生能源 典例精讲 【例3】能源是经济增长与社会发展的重要物质基础，某研究人员对世界一次能源替代趋势曾作如下预测： (1)上图化石能源中属于较清洁的能源的是________。 天然气 课堂小结 36 随堂演练 1．下列过程需要吸收热量的是 A．甲烷在空气中燃烧 B．稀释浓硫酸 C．镁条与盐酸反应 D．冰融化成水 D 2. 分解水获得 H2的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．分解水属于吸热反应 B．断开 H—O 键放出能量 C．形成 H—H 键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 A 37 随堂演练 3.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为使水容易观察，预先染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是( ) A.NaOH固体 B.浓H2SO4 C.NH4NO3晶体 D.Na2O2固体 C 38 随堂演练 4.下列有关新能源的说法不正确的是( ) A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能 B.风能、太阳能是清洁能源 C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料 D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 C 39 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $$