6.1化学能与热能 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

e7d195523061f1c0a26d87d40de6192bcf1909654b74c9ebB6384654682C8890CF1990A60E48C4F486EE2FC74407B5F34886ECF26B0E0B70C575B52C2C3768611B18C1FE4FD5AFF574681F5040C496491238CBED6F3AF3D0EF20855CE70527E4444DB44B99E578D76C9F012DCAFDC1AD12EC1B61CB2D6B74278ECB4120402FFCA0839106BA8C82E2B0B172DDEE3B7445 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 化学反应与热能 1 你知道其中的奥秘吗？ 2 自热包有不同的配方，最主要的是生石灰，它与水接触生成熟石灰，在这个过程中会释放大量的热量，是发热包主要的能量来源 此外，发热包中也常见铁粉和铝粉，可以通过和氧气发生氧化还原反应释放能量 现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社火生产到学科研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。从煤、石油、天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。 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这放热或吸热现象。 【实验6-1】 ①在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。 ②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。 【实验探究】 现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。 结论：该反应是放出热量 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 实验操作：在两支试管中分别加入 2mL盐酸和碳酸氢钠溶液，然后将其混合，测量混合液的温度，观察实验温度计额变化？ 【实验探究】碳酸氢钠与盐酸的反应 【实验探究】实验成功的关键：短时间内充分反应 【实验6-2】 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。 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。 结论：该反应是吸收热量 Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ 1.概念 ①把 热量的化学反应称为放热反应(可看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来) ②把 热量的化学反应称为吸热反应(可看成是热能转化为化学能被生成物所储存）。 释放 吸收 一.放热反应与吸热反应 举例说明： 1、放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗？ (2)吸热反应一定需要加热才能发生吗？ 提示　不一定。吸、放热反应都属于化学反应，而浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热，以上变化过程均为物理变化，不是放、吸热反应。 提示　不一定，吸、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，如NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体常温下的反应为吸热反应。 一.放热反应与吸热反应 阅读课本P33第一段，尝试着总结出常见的放热反应与吸热反应有哪些？ 常见放热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 一.放热反应与吸热反应 阅读课本P33第一段，尝试着总结出常见的放热反应与吸热反应有哪一些？ 常见吸热反应 注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，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。 ①大多数分解反应 ②以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应（除燃烧） ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 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？ 思考与交流 化学反应的实质： H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 H—H Cl — Cl H— Cl 断开 断开 形成 H · ·· · Cl ·· ： ＋ → Cl ·· ·· H ·· ·· 1molH2 2molH 共价键断裂 吸收436kJ能量 1molCl2 2molCl 共价键断裂 吸收243kJ能量 共价键形成 释放862kJ能量 } 2molHCl 1. 微观角度：化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成 在25℃、101kPa条件下 H2 + Cl2 === 2HCl 反应为例 点燃 反应进程 能量 H Cl Cl - H - H-Cl H-Cl H Cl Cl H 放热反应： 断键吸收的总能量<成键放出的总能量 能量 反应进程 成键释放能量 CaCO3 断键吸收能量 CaO CO2 吸热反应：断键吸收的总能量>成键放出的总能量 键能图 2. 宏观角度：化学反应中能量变化的原因——反应物和生成物的总能量相对大小 课文P34 反应物的总能量高 生成物的总能量低 生成物的总能量高 反应物的总能量低 ---------反应 -----------反应 能量 能量 反应物 反应物 生成物 生成物 反应过程（I） 反应过程（II） 能量图 考点： 物质的稳定性与其所含能量的高低密切相关。 物质所含的能量越 ，键能越 ，物质越稳定 1.现阶段人类获取热能的主要途径是： ；使用最多的常规能源是： 。 2.化石燃料获取能量面临的问题 (1)储量有限，短期内不可再生。 (2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的 等是大气污染物的主要来源。 物质的燃烧 化石燃料(煤、石油和天然气) 粉尘、SO2、NOx、CO 阅读课本P34回答下列问题 化学能与热能相互转化的应用 化学能与热能相互转化的应用 人类对能源的利用 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 能源的分类 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气、 不可再生资源 核能 二次能源 电能（水电、火电、核电） $$