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

第六章 化学反应与能量　 人教版必修第二册 情境引入 2Al+6H2O+2OH-===2[Al(OH)4]-+3H2↑ 反应放热 氧化还原反应 CaO+H2O===Ca(OH)2 化合反应 反应放热 01 02 此外，发热包中也常见铝粉，铝通过和碱溶液发生氧化还原反应释放热量，以此实现持续发热。 自热包有不同配方，但大体上包括四类成分。最主要的是生石灰，学名氧化钙，它和水接触之后可以产生熟石灰，学名氢氧化钙。在这个过程中会释放大量热量，是发热包主要的热量来源。 学习目标 学习重点和难点 1 感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念。 2 能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因。 3 了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的意义和方法。 1.理解吸热反应和放热反应的概念。 2.化学反应中能量变化的本质。 阅读课本32-35，回答一下问题 1. 预测6-1、6-2的实验现象。 2. 什么是吸热反应、放热反应？常见的吸热反应、放热反应有哪些？ 3. 以HCl的合成为例，从微观（化学键）角度分析化学反应中产生能量变化的原因？ 4. 以HCl的合成为例，从宏观角度（物质能量）分析化学反应中产生能量变化的原因？ 5. 人类是如何利用化学反应中热能的？目前能源的利用面临那些问题？你们有什么解决以上问题的好办法？ 实验探究【6-1】【6-2】 实验方案 实验现象 实验结论 反应放热 反应吸热 化学能与热能转化的实验探究 实验探究【6-1】【6-2】 教学过程 一、吸热反应与放热反应 1. 分类 放热反应：把释放热量的化学反应 吸热反应：把吸收热量的化学反应 思考一：我们常见的化学反应哪些是放热反应？哪些是吸热反应？ 2. 教学过程 注意：吸热反应、放热反应是指反应过程中吸收还是放出热量，与反应是否需要加热等条件没有直接联系。 如：大多数燃烧反应都需要加热，但燃烧反应都是放热反应； NH4Cl和Ba(OH)2•8H2O的反应 在常温下就可反生，但它是吸热反应。 思考二：吸热反应一定需要加热，放热反应一定不需要加热，这种说法正确吗？ 思考三 氢氧化钠固体溶于水，浓硫酸溶于水都会放热，它们属于放热反应吗？ 属于放热过程，不属于放热反应； 注：（1）吸热反应和放热反应属于化学反应，一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热 ；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热 ，碘升华要吸热 ，但不能说是放热反应和吸热反应。 （2）物质的三态变化也会有吸热和放热现象，但也不能说是放热反应和吸热反应。 教学过程 一、吸热反应与放热反应 2. 化学反应伴随能量变化的原因 旧物质反应生成新物质 旧化学键断裂、新化学键形成 化学反应实质 宏观： 微观： 反应物和生成物能量不同 化学键断裂吸收能量化学键形成释放能量 吸收和释放能量不同 注：化学反应的基本特征：物质变化和能量变化 以 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示： H—H Cl—Cl H H Cl Cl H—Cl H—Cl 吸收能量 释放能量 旧键断裂 新键形成 3.化学反应中能量变化的原因---微观角度 教学过程 归纳总结 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。(微观角度) 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 生成物 反应物的总能量 生成物的总能量 能量 生成物 反应物 图1 反应物 图2 能量 生成物的总能量 反应物的总能量 吸收热量 放出热量 ①反应物总能量 小于 生成物总能量，为吸热反应。 ②反应物的总能量大于生成物的总能量时 为放热反应 3.化学反应中能量变化的原因---宏观角度 放热还是吸热取决于反应物和生成物总能量的相对大小 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。 思考： 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？ 学以致用 100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 石墨比金刚石更稳定 B. 金刚石比石墨更稳定 C. 石墨转化为金刚石的反应为放热反应 D. 破坏1 mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1 mol金刚石化学键所放出的能量 A 物质所具有能量越低越稳定 思考：人类是如何利用化学反应中热能的？目前能源的利用面临那些问题？你们有什么解决以上问题的好办法？ 二 人类对能源的利用 1、人类利用能源的三个阶段 一是其短期内 ，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 等是大气污染物的主要来源。 柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期 主要能源 树枝杂叶 煤、石油、天然气 太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等 2、化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 不可再生 粉尘、SO2、NOx、CO 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。 太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等 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。 人类对能源的利用 3、新能源 (1)特点:资源丰富、______________________。 (2)人们比较关注的新能源:_____能、___能、地热能、海洋能和___能等。 可以再生,对环境无污染 太阳 风 氢 4、可再生能源 可再生能源指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源，例如太阳能、风能、水能、氢能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。 课堂小结 Lavf58.28.100 操作图解 实验现象 实验结论 剧烈反应，镁条逐渐溶解并有气泡逸出，反应过程温度逐渐升高。 镁条与盐酸反应过程中有热量放出。 操作图解 实验现象 实验结论 有刺激性气味气体逸出，杯壁变凉，木板与烧杯黏结在一起。 Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应过程吸收热量。 $$