6.1.1化学反应与能量变化 课件 2024-2025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 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能 课堂导入 思考：1、化学反应伴随着放热或者吸热现象。这些热量从何而来？有吸收热量的反应吗？ 2、如何通过实验说明反应中有热量变化？ 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3 煤的燃烧 一、放热反应与吸热反应 【实验6-1】镁与盐酸的反应 实验现象： 大鹿化学工作室制作 镁条溶解，有气泡产生 气体 放出 用温度计测得反应后温度升高 Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ 反应产生________，__________热量 实验结论： 化学反应方程式： 用手触摸反应后的试管，温热 一、放热反应与吸热反应 木片和烧杯因结冰粘到一起 【实验6-2】氢氧化钡与氯化铵反应 实验现象： 烧杯内的混合物呈糊状 有刺激性气味气体产生 触摸杯壁有冰凉的感觉 化学反应方程式： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 该反应产生NH3，吸收热量 实验结论： 一、放热反应与吸热反应 化学反应的特征： 1、物质变化：有新物质的产生 2、能量变化：有的吸收能量，有的释放能量 把释放热量的化学反应称为放热反应 把吸收热量的化学反应称为吸热反应 注意：吸热反应和放热反应都是化学变化 注意：NaOH固体溶于水是放热过程,但不是放热反应; 升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。 旧键的断裂与新键的形成 回忆：一个化学反应的本质？ 定义： 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应: Al+金属氧化物→Al2O3+金属 ①大多数分解反应 ②C、H2、CO等高温下作还原剂 例：C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 一、放热反应与吸热反应 【思考】根据日常生活和已学知识，你还知道哪些放热反应，哪些吸热反应？ 【思考1】需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？ 【思考2】吸热反应一定需要加热吗？ 2Al+Fe2O3===== 2Fe+Al2O3 高温 Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl===BaCl2 +2NH3↑ + 10H2O 一、放热反应与吸热反应 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？ 是放热反应 思考：氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象？ 二、化学反应中能量变化的分析 化学反应的实质 旧键断裂 新键形成 吸收能量 放出能量 H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 化学反应中能量变化的 主要原因 二、化学反应中能量变化的分析 化学反应中能量变化的主要原因 ——微观角度 H2 + Cl2 = 2HCl H—H Cl —Cl H—Cl 断开 断开 形成 吸收436KJ/mol 吸收 242.7KJ/mol 放出 431.8KJ/mol 吸收总能678.7KJ 放出总能 863.6KJ 能量差出现 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。 释放 183 二、化学反应中能量变化的分析 【思考讨论】①水往低处流的过程中，能量发生了什么变化？ 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 释放能量 2.化学反应的能量变化的宏观分析 各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。 反应过程 能 量 反应物总能量 生成物总能量 化学能转化为热能 放出能量 Q E反=E生+Q (能量守恒) E反＞E生 放热反应 二、化学反应中能量变化的分析 ②低处的水能流向高处吗？反应物的总能量低于生成物的总能量，这样的反应有可能进行吗？ 生成物的总能量高 反应物的总能量低 吸热反应 吸收能量 2.化学反应的能量变化的宏观分析 反应过程 能 量 反应物总能量 生成物总能量 吸收能量 E反＜E生 吸热反应 热能转化为化学能被生成物“储存” E生=E反+Q (能量守恒) 二、化学反应中能量变化的分析 断键吸收的能量 成键释放的能量 放热反应 化学反应过程的能量变化图 断键吸收的能量 成键释放 的能量 宏观(总能量） 微观（化学键） 放热反应 吸热反应 E反>E生 E反<E生 E断吸<E成放 E断吸>E成放 结论：化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 1.下列说法正确的是(　　) A.任何放热反应在常温条件下一定能发生 B.生石灰溶于水的过程中有物质变化,也伴随着能量变化 C.炎热夏季,洒在道路上的水吸热蒸发,该过程是吸热反应 D.烛光晚餐时,蜡烛燃烧仅产生热能一种能量 B 探究课堂 1、下列化学反应过程中的能量变化与如图所示相符的是(　　) A、HCl+NaOH==NaCl+H2O B、Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ C、CH4 +2O2 CO2+2H2O D、Ca(OH)2+2NH4Cl==CaCl2+2NH3↑+2H2O 习题 D 习题 2.化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　) C A.该反应是吸热反应 B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量 C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 探究课堂 断开 1 mol H—H 键需要吸收 436 kJ 的能量 例如： H2 + Cl2 = 2HCl 该反应是放热反应还是吸热反应？ 断开 1 mol Cl—Cl 键需要吸收 243 kJ 的能量 形成 1 mol H—Cl 键需要放出 431 kJ 的能量 E吸收 = 436 + 243 = 679 kJ E放出 = 431 × 2 = 862 kJ E吸＜ E放 放热反应 结论：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 化学反应与能源 1、获取热能的主要途径——物质的燃烧 现代的主要能源 早期的主要能源 以煤、石油和天然气为主 以树枝杂草为主 化学反应与能源 2、化石燃料利用过程面临的问题 ①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、SO2、NOx、CO等造成大气污染。 提高燃料的燃烧效率 提高能源利用率 节能 寻找新能源 3、 解决 办法 特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染 太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等 特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染 小结 放热反应 吸热反应 能量转化 化学能→热能 热能→化学能 宏观解释 ∑(反应物具有的能量) > ∑(生成物具有的能量) ∑(反应物具有的能量) < ∑(生成物具有的能量) 微观本质 ∑(断键吸收的能量) < ∑(成键释放的能量) ∑(断键吸收的能量) > ∑(成键释放的能量) 具体实例 燃烧反应 中和反应 金属与水或酸的置换 大多数化合反应 氢氧化钡晶体和氯化铵反应 盐酸与碳酸氢钠反应 灼热的炭与二氧化碳反应 多数分解反应 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$