第六章 第一节 第1课时 化学反应与热能-2024-2025学年高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）

化学反应与热能 【第六章 化学反应与能量 】 人教版高中化学必修第二册 高中化学 新课导入 “冰火两重天”，这些技术如何利用反应的热效应？ 自热火锅 医用冰袋 高中化学 一、化学反应中的热量变化 燃烧是一个化学变化，那么，化学反应中能量是怎样变化的？ 甲烷的燃烧 镁条的燃烧 高中化学 一、化学反应中的热量变化 【实验6-1 】盐酸与镁反应的热量变化 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 高中化学 一、化学反应中的热量变化 高中化学 一、化学反应中的热量变化 实验现象 实验结论 镁条逐渐溶解 有气泡产生 温度计读数上升 该反应放出热量 高中化学 一、化学反应中的热量变化 【实验6-2 】氢氧化钡与氯化铵反应的热量变化 将20 g Ba(OH)2 ·8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，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，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象 高中化学 一、化学反应中的热量变化 高中化学 一、化学反应中的热量变化 实验现象 实验结论 有刺激性气味气体产生 烧杯内的反应物呈糊状 触摸杯壁有冰凉的感觉 烧杯与木片粘在一起 该反应生成了NH3和H2O 该反应吸收热量 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 化学方程式： 高中化学 一、化学反应中的热量变化 （1）放热反应:化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。 （2）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 ⑤铝热反应 ④活泼金属与水或酸的反应 2Na＋2H2O ＝ 2NaOH＋H2↑ C＋O2 CO2 点燃 NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O CaO＋H2O ＝ Ca(OH)2 ⑥物质的缓慢氧化 吸热反应和放热反应 高中化学 一、化学反应中的热量变化 （3）吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 （4）常见的吸热反应 ①大多数分解反应 ② ③特殊的吸热反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 NaHCO3＋HCl ＝ NaCl＋CO2↑+H2O CaCO3 CaO＋CO2↑ 高温 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C＋CO2 2CO 高温 C＋H2O(g) CO ＋H2 高温 吸热反应和放热反应 高中化学 一、化学反应中的热量变化 思考与讨论 吸热反应一定需要加热吗？放热反应一定不需要加热吗? 不一定 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下就能进行 碳和氧气的反应，刚开始需要加热引发燃烧，但该反应为放热反应 高中化学 一、化学反应中的热量变化 思考与讨论 浓硫酸稀释、NaOH固体溶解都会放热，它们是放热反应。（ ） 水蒸发、碘升华吸热，它们是吸热反应。（ ） × × 注意：放热反应和吸热反应均是化学反应，有些物质的变化虽然也有热量变化，但并不是放热反应和吸热反应。 高中化学 二、化学反应热量变化的原因 微观角度:化学键的断裂和形成 键断裂 键断裂 + + + + 吸收能量 吸收能量 键形成 释放能量 键形成 释放能量 H Cl 高中化学 二、化学反应热量变化的原因 键能：在标准状态下，将1mol气态分子 AB 解离为气态A、B 原子所吸收的能量或由 A、B气态分子形成1mol AB所释放的能量。单位： kJ/mol 共价键 H-H Cl-Cl H-Cl 键能 436 243 431 请根据上表计算1mol氢气和1mol氯气化合生成2mol氯化氢的能量变化。 断键共吸收能量：436+243=679 kJ 成键共释放能量：2 X 431=862 kJ 整个反应释放了： 862-679=183 kJ 能量 键能越大物质越稳定 高中化学 能量 反应进程 H Cl Cl- H- H-Cl H-Cl H Cl Cl H 放出能量183kJ 二、化学反应热量变化的原因 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 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示： 高中化学 二、化学反应中的热量变化的原因 宏观角度：总能量的高低 放热反应 吸热反应 高中化学 二、化学反应热量变化的原因 反应物的总能量大于生成物的总能量 化学能转化为热能 放热反应 反应物的总能量小于生成物的总能量 热能转化为化学能被生成物“储存” 吸热反应 一个反应是释放能量还是吸收能量， 与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。 能量越低物质越稳定 高中化学 二、化学反应热量变化的原因 归纳总结 根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断： 反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为____________反应， 反之为 反应（宏观角度）。 根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断： 断裂反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量的反应为____________反应，反之为____________反应（微观角度）。 放热 吸热 吸热 放热 高中化学 三、化学反应中的热能的利用 早期的主要能源 以树枝杂草为主 现在的主要能源 以煤、石油、天然气为主 热能的获取 高中化学 三、化学反应中的热能的利用 面临的问题 环境污染 资源储量 储量有限 短期内不能再生 燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源 高中化学 三、化学反应中的热能的利用 节能减排措施 ①提高燃料的燃烧效率 ②提高能源利用率 ③开放新能源 高中化学 化学反应 与热能 化学反应中的热量变化 化学反应热量变化的原因 宏观角度：总能量的高低 微观角度：化学键的断裂与形成 四、课堂小结 放热反应 吸热反应 化学反应中热能的利用 高中化学 随堂练习 D 1.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．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．任何放热反应在常温下一定能发生反应 D．反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 高中化学 随堂练习 B 2.下列关于燃料的说法错误的是（　　） A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 高中化学 A 随堂练习 3. 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 高中化学 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$