6.1 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

人教版第六章第一节 化学反应与能量 化学反应与热能 （第一课时） 1 通过生活中熟悉的反应了解化学变化中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应。 能从物质总能量、化学键两个角度理解化学反应中的能量变化。 了解对化学反应中能量的合理利用，了解节能的意义和方法。 学习目标 目标素养 2 建立化学反应中能量转化模型。 培养宏观辨析和微观探析 结合学科素养。 培养实验探究能力与创新意识 发热包“发热”原理是什么？ 思考 自热火锅不用火，不用电，是如何发热的？ 发热包 根据主要成分，结合所学知识，猜想发热原因 CaO + H2O ==== Ca(OH)2 自热火锅发热原理探秘——体会科学探究的基本过程 思考 自热火锅的其它热量来自于哪里？ 可能还有铝粉和碳酸钠的作用 自热火锅发热原理探秘——体会科学探究的基本过程 1、自热包内含有生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭 2、CaO+H2O=Ca(OH)2放出大量热 3、其他物质使反应速率可控，还提供持续稳定的反应，是自热包安全性的保障。 4、反应过程中还会生成少量氢气， 建议自热锅在通风处食用 自热包发热原理 “暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质，遇空气发生反应的化学方程式： 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3 化学反应也伴随着放热或吸热现象 该过程放热 现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到学科研究等）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。煤、石油、天然气等提供的热能，各种化学电池提供的电能，到镁条燃烧发出的耀眼白光（光能），都是通过化学反应获得的。化学反应中物质变化必然伴随着能量变化，通常主要表现为热量的释放或吸收。 一、化学反应中的能量变化 （一）吸热反应与放热反应 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 化学反应 放热反应 吸热反应 ——属于放热过程 ——属于吸热过程 2.常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ （一）吸热反应与放热反应 钠和水反应 木炭燃烧 镁和盐酸反应 所有燃烧反应 酸碱中和反应 活泼金属跟水或酸的反应 大多数化合反应 物质的缓慢氧化 NaHCO3与盐酸的反应 Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) C、H2、CO等高温下作还原剂 例：C+CO2、C+H2O(g) 大多数分解反应 2、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。 放热过程 ： 吸热过程： 注： 1、吸热反应和放热反应属于化学反应. 浓H2SO4溶于水 、NaOH(s)溶于水 、纯碱溶解 NH4NO3(s)等溶于水 3、化学反应必然伴随热量变化！ 实例：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 放出 放出 吸收 吸收 断键吸热，成键放热 (二)化学反应中能量变化的原因 旧物质反应生成新物质 旧键断裂、新键形成 化学反应实质： 反应物和生成物能量不同 化学键断裂吸收能量和形成释放能量 宏观表现： 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 E（kJ） 反应历程 H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) 2H+2Cl 能量变化关系示意图 +436 kJ (H2) +243 kJ (Cl2) 2×(-431 kJ) = - 862 kJ -183 kJ H2 (g) + CI2(g) = 2HCI(g) H—H + Cl—Cl → 2H—Cl (436+243)KJ 吸收的能量 (431+431)KJ 释放的能量 < 反应结果放出能量 =(431+431)—(436+243)KJ=183KJ 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 化学反应中能量变化的原因---微观角度 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 能量 0 放热反应 反应物 生成物 各种物质自身都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，具有的能量也不同。 物质自身能量越低越稳定。 化学键角度--微观原因 反应过程 能量 反应过程 0 物质总能量角度--宏观原因 反应物 生成物 反应物的总能量 > 生成物总能量 断键吸收能量 < 成键放出能量 化学能 热 能 化学反应中能量变化的原因---微观+宏观角度 教材课后 作业P41 BC D 物质的能量与稳定性的关系 能量越低越稳定 微观粒子都在不停地运动和相互作用着，如分子平动能、分子转动能、分子振动能、分子间势能、原子间键能、电子运动能、核内基本粒子间核能等等。系统内部这些能量的总和叫做系统的内能即热力学能，也就是中学教材上所说的物质具有的能量。 物质的能量和物质稳定性的关系是什么？ 冰 水 水蒸气 温度不断升高，自身能量不断增大，稳定性越来越低 例.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法错误的是(　　) A A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应 B．2molO原子生成1molO2(g)时放出498kJ能量 C．2molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264kJ能量 D．由N2和O2生成2molN(g)和2molO(g)吸收的总能量为1444kJ 课堂小结·即时达标 创新设计 02 03 04 目录 01 05 (2023·新高考湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国 航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( ) A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态 肼 D.液氧-煤油 解析：选A。火箭推进剂通常包括燃料、氧化剂，二者混合遇高温、明火能燃烧，液体燃料主要有液氢、肼、偏二甲肼、煤油等，液体氧化剂主要有液氧、二氧化氮、过氧化氢等，液氢具有强还原性，但液氮较稳定，二者混合遇高温、明火不能燃烧，A符合题意。 A 【高考链接】 二 轮 专 题 复 习 18 【实验6-2】将10g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与 5g NH4Cl晶体一起放入反应瓶中。滤纸喷上酚酞溶液。拧紧瓶塞。用玻璃棒快速搅拌。用手触摸瓶外壁。观察现象。 实验操作 实验现象 结论 ①喷有酚酞溶液的滤纸______ ②瓶外壁_____ ③混合物呈 状 该反应 热量 变冷 糊 吸收 Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl = BaCl2+10H2O+2NH3↑ 吸热反应 变红 反应过程 能量 0 反应过程 0 能量 化学键角度--微观原因 物质具有的总能量角度--宏观原因 反应物 生成物 反应物 生成物 断键吸收能量 成键放出能量 反应物的总能量 生成物总能量 吸热反应 < > 化学能 热 能 化学反应中能量变化的原因---微观+宏观角度 A.SO2的能量一定高于SO3的能量 B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量 C.O2的能量一定高于SO2的能量 D.因该反应为放热反应，不需要加热就能发生 ———————【实践应用】——————— B 课堂互动探究 创新设计 目录 (1)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放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。 (2)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吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。 小结 判断吸热反应和放热反应的两种方法 1.现阶段人类获取热能的主要途径： 物质的燃烧 煤的燃烧 石油的燃烧 其他物质的燃烧 天然气的燃烧 最常见的常规能源是化石燃料(煤、石油和天然气) 三、人类对能源的利用 2.化石燃料利用过程面临的问题 (1)储量有限，短期内不可再生。 (2)影响环境： 化石燃料燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等。 3.能源可持续发展的措施 (1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。 (2)能量利用阶段提高能源的利用率。 (3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 4. 能源的分类 1. 根据转化过程分： 一次能源： 煤、石油、天然气、水能、太阳能、风能、潮汐、生物质能、 二次能源：电能、煤气、石油制品、氢能、 2. 根据能源的性质： 可再生能源：太阳能、风能、生物质能、水能 不可再生能源：煤、石油、天然气 1.下列有关新能源的说法不正确的是 A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能 B.风能、太阳能是清洁能源 C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所释放热量低于相同质量的矿 物燃料 D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 √ 应用体验 人生是一个过程，是一次能量释放的过程，重在参与，重在投入，重在尽力。 ——王蒙《人生即燃烧》 3.已知2SO2＋O2⇌2SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　) $$