6.1.1 化学反应与热能 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学反应与能量 第1课时　化学反应与热能 第一节　化学反应与能量 1st 第六章 核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析 学生能够从宏观现象（如化学反应中的热量变化）出发，深入理解微观层面的化学键 断裂和形成过程，解释化学反应中能量变化的本质。 2. 变化观念与平衡思想 理解化学反应中能量变化是化学反应的基本特征之一，化学反应总是伴随着能量的吸 收或释放。 3. 科学态度与社会责任 了解能源在现代社会中的重要性，认识到化学反应中的能量变化与能源利用的紧密联系。 关注能源问题，如化石燃料的有限性和燃烧带来的环境污染，树立节能和寻找清洁能源的 意识，能够从不同社会人群的角度提出合理的建议和想法。 新课引入 现象： (1)看到有气泡产生； (2)温度计指示溶液温度__________； 结论: 该反应________热量。 化学方程式: 实验探究 升高 放出 Mg＋2H+ = Mg2+＋H2↑ 实验探究 现象： (1)闻到_______气味； (2)用手触摸杯壁下部，有____的感觉； (3)用手拿起烧杯，木片______________； (4)烧杯内反应物呈___状 结论：该反应_____热量。 化学方程式: Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl = BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 刺激性 冰凉 和烧杯粘到一起 糊 吸收 1.概念 ①把 热量的 化学反应 称为放热反应。 ②把 热量的 化学反应 称为吸热反应。 释放 吸收 一、放热反应和吸热反应 注意：吸热反应和放热反应属于化学反应。但一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象，但不属于放热反应和吸热反应。 思考与交流 浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水会放热，属于放热反应吗？ NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水会吸热 ，属于吸热反应吗？ 2.常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 注意：吸热反应、放热反应 与反应是否需要加热等外在条件没有直接关系， 有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。 一、放热反应和吸热反应 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等高温下作还原剂的反应 例：C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g) ③ Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④ NaHCO3与盐酸的反应 二、化学反应中能量变化的原因 1.从宏观的角度分析 Mg＋2HCl = MgCl2＋H2↑ Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl = BaCl2＋2NH3↑＋10H2O E反> E生，放热反应。 E反＜E生，吸热反应。 结论：化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 注意：①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。如：H2O(g)＞H2O(l)＞H2O(s)。 ②物质所具有的能量越低越稳定。 Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的总能量＜BaCl2、NH3和H2O的总能量 Mg和HCl的总能量＞MgCl2和H2的总能量。 二、化学反应中能量变化的原因 1.从宏观的角度分析 E反> E生，放热反应。 E反＜E生，吸热反应。 + = 吸收 二、化学反应中能量变化的原因 2.从微观的角度分析 放热还是吸热取决于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的相对大小。 以氢气与氯气化合生成氯化氢的反应为例： H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g) 化学反应的实质 旧键断裂 新键形成 吸收能量E吸 放出能量E放 H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 H—H Cl —Cl 2H—Cl 断开 断开 形成 2 2 2 吸收679 kJ能量 放出862 kJ能量 吸收 放出 该反应是一个放热反应，且放出的热量为： 862KJ-679KJ=183KJ。 从宏观的角度为我们只能大概知道反应物和生成物总能量的相对大小，但并没有把握化学反应的内在本质——是旧键的的断裂和新键的形成。在旧键断裂的过程中需要吸收能量，而形成新化学键的时候会释放能量，所以我们利用化学键的键能数据可以进行定量的计算。我们以生成氯化氢的反应为例。这些化学键的键能是可以通过表格查询的，在考试中也都会给出数据，不需要大家去记的。 三、能源的利用和发展 1.人类利用能源的三个阶段 : 柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期 树枝杂草 煤、石油、_______ _____能、风能、 _____能、海洋能和_____能等 天然气　 太阳　 地热　 氢　 一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显； 二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 节能 寻找新能源 2.解决办法 节能 寻找新能源 一个是燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率； 另一个环节是能量利用阶段，可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。 太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 三、能源的利用和发展 一次能源（直接使用） 煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、潮汐能、地热能 二次能源 （加工后使用） 电能、氢能、蒸汽、汽油、柴油等 能量变化 遵循能量守恒原理 类型 能量利用 放热反应 吸热反应 燃料充分燃烧 新能源的开发 减少污染 E反＞E生 化学能转化为热能 课堂小结 E反＜E生 例2：已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生 C 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. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与CO2的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧反应 C 随堂练习 例3：下列说法中正确的是(　　) ①需要加热方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反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小　④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行 A.只有③④ B．只有①② C.①②③④ D．只有②③④ A 随堂练习 例4：断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求： (1)1 mol N2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。 放出 92 (2)1 mol H2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ(不考虑可逆反应)。 放出 30.67 随堂练习 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$