内容正文:
课时1 化学反应与热能
第一节 化学反应与能量变化
人教版
必修二
“学”为中心
作者编号:35008
1、吸热反应、放热反应的基本概念。
2、键能的有关计算。
学习目标
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
生活中常见热量变化现象
现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,而能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧,其他化学反应也伴随放热或吸热现象。
新课导入
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
化学反应和热能的转化关系
【实验6-1】镁与盐酸反应
操作 测量盐酸与镁条反应前后溶液的温度变化
现象 ① 。
②溶液温度 。
方程式
【实验6-2】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
实 验 测量氢氧化钡与氯化铵反应温度变化
现 象 ① ②温度 。
方程式 [来源:学科网ZXXK]
有气体产生
升高
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
有刺激性气体产生
降低
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
任务一:
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
1.概念
①把 热量的化学反应为放热反应。
②把 热量的化学反应为吸热反应。
释放
吸收
2、总结:常见的吸热反应、放热反应
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 ①大多数分解反应
② C、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
注意:浓H2SO4溶于水放热;NH4Cl(s)等溶于水吸热 ,不属于反应。
化学反应和热能的转化关系
任务一:
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
1.下列变化中属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华
A.①④ B.②④ C.③⑤ D.④⑥
B
放热反应和吸热反应必须是化学反应。
2. 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
放热反应
放热反应
B
典例训练
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
3.下列说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很容易发生
③工业合成氨是可逆反应,正反应是放热反应则逆反应是吸热反应
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
A.只有③ B.只有①② C.①②③④ D.②③④
A
4.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行, 直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明了 ( )
A.该反应是吸热反应 C.铁粉与硫粉在常温下可以发生反应
B.该反应是放热反应 D.硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量
B
工业合成氨
典例训练
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
【思考】化学反应过程中为什么有的化学反应释放热量,有的吸收热量?
吸收
释放
吸收
断键吸收能量(E吸)
(436+243)kJ=679kJ
成键放出能量(E放)
2х431kJ=862kJ
<
放热反应
化学反应和热能的转化关系—宏观方面
任务二:
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
H2 + Cl2 2HCl
H
H
Cl
Cl
旧键断裂
旧键断裂
H
H
Cl
Cl
+
+
H
Cl
H
Cl
新键形成
新键形成
中间物质
点燃
436kJ/mol
能量
243kJ/mol
能量
断键吸收能量
(436+243)kJ=679kJ
431kJ/mol
能量
431kJ/mol
能量
成键放出能量
2х431kJ=862kJ
实例分析
<
放热反应
放出能量183kJ
任务二:
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
【宏微结合】站在宏观能量的角度与微观键能的角度分析如下反应过程
能量
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:
化学反应和热能的转化关系—微观方面
任务二:
第六章 化学反应与能量
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结论:(1)从化学键角度理解能量变化的原因(微观探析)
吸收
吸热
释放
放热
E吸>E放
E吸<E放
化学反应和热能的转化关系—微观方面
任务二:
第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
[练习5]已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H: 436 kJ,I—I: 151 kJ,H—I: 299 kJ,下列对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应类型判断错误的( )
A.放出能量的反应 B.吸收能量的反应
C.氧化还原反应 D.可逆反应
【答案】B
【解析】依题意,断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+151 kJ=587 kJ,生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2=598 kJ,因为598kJ>587 kJ,所以该反应是放出能量的反应;根据反应式可知该反应是可逆反应,也是氧化还原反应。
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第六章 化学反应与能量
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[练习6]NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000 ~ 20000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
下列说法中正确的是( )
A.过程N2(g) → 2N(g)放出能量
B.过程N(g) + 3F(g) → NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g) = 2NF3(g)是吸热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
B
化学键 N≡N F—F N—F
键能/kJ·mol-1 946 154.8 283.0
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第六章 化学反应与能量
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7.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
解析 从题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,A、D项错误;断键时需要吸收能量,B项错误,C项正确。
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第六章 化学反应与能量
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从总能量角度理解能量变化——宏观方面
释放能量
放热反应
吸收能量
吸热反应
放热反应:
反应物总能量 生成物总能量
吸热反应:
反应物总能量 生成物总能量
>
<
【问题】物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同。根据下述示意图判断反应物、生物物具有的总能量相对大小与放热反应和吸热反应有何关系?
任务三:
第六章 化学反应与能量
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【活动】画出放热、吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。
(E反>E吸)
(E反<E吸)
从总能量角度理解能量变化——宏观方面
任务三:
第六章 化学反应与能量
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[练习8]下列各图中,表示正反应是吸热反应的是 ( )
A
A
B
C
D
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第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
9.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是( )。
A.金刚石比石墨稳定
B 等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C.金刚石转化为石墨是吸热反应
D 1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高
D
判断方法:①物质能量越低越稳定 ②破坏化学键的能量越大越稳定
石墨
金刚石
温度不断升高,能量不断增大,稳定性越来越低
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第六章 化学反应与能量
作者编号:35008
能源
1、化石燃料(人类利用最多的常规能源) :主要包括:煤、石油、天然气
2、理想新能源有:太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能
煤
石油
天然气
任务四:
第六章 化学反应与能量
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化学键角度(微观)
反应总能量角度(宏观)
E断吸>E成放
吸热反应
E断吸<E成放
放热反应
E反>E生
放热反应
吸热反应
E反<E生
课堂小结:
第六章 化学反应与能量
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谢谢观看
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