第二章 第2节 第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步课件PPT（鲁科版）

该高中化学课件聚焦必修第二册第二章“化学键 化学反应规律”，通过梳理原子结构、元素周期律等前置知识，搭建从微观粒子到化学键形成、反应规律及能量变化的学习支架，结合教材同步梳理与样题解析，帮助学生构建系统知识脉络。 其亮点在于教材资源更新及时，重点突破样题精析聚焦科学思维培养，如新高考情境题引导学生运用证据推理分析反应规律。采用分层课时评价兼顾基础与能力，助力学生形成“结构决定性质”的化学观念，教师可依托同步资源优化教学环节，提升课堂效率。

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具有“绿色化学”观念，能从能量综合利用的角度分析反应的利弊 [知识梳理] 一、实验探究化学变化中的能量变化 1．活动探究 实验操作 实验现象 有关化学方程 式或结论 镁粉逐渐　溶解　，生成　气泡　，反应后溶液温度　升高　 　Mg＋2HCl===　　MgCl2＋H2↑　； 反应是　放热　反应 反应生成　气泡　，反应后溶液温度　降低　 反应是　吸热　反应 2.结论：每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的反应　释放　能量(放热反应)，有的反应　吸收　能量(吸热反应)。 二、化学反应中能量变化的实质和原因分析 1．化学反应的实质 eq \x(反应物) eq \o(――――――――→,\s\up17(旧化学键断裂),\s\do15(　)) eq \x(\a\al(原子或,原子团)) eq \o(――――――――→,\s\up17(新化学键形成),\s\do15(　)) eq \x(生成物) 2．化学反应中能量变化的原因 (1)能量变化的原因：旧化学键破坏时要　吸收　能量(E1)，新化学键形成时要　释放　能量(E2)。 (2)反应吸收能量和放出能量的原因： ①从化学键角度分析：若E1＞E2，则反应　吸收　能量；若E1＜E2，则反应　释放　能量。 ②从物质能量角度分析：若E反应物总能量＞E生成物总能量，则反应　放出　能量；若E反应物总能量＜E生成物总能量，则反应　吸收　能量。 3．能量转化的形式 化学能　热能　、　电能　或　光能　等。 4．计算 根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时能量的变化情况 (1)断裂1 mol H2和eq \f(1,2) mol O2中的化学键吸收的总能量：　 436 kJ＋249 kJ＝685 kJ　。 (2)形成1 mol H2O时释放的总能量：　930 kJ　。 (3)燃烧1 mol H2生成水蒸气时　放出　能量　245　 kJ。 　　 化学反应中能量变化原因及计算 1．化学反应的能量变化分析 (1)从化学键的角度 ①E1＞E2：反应吸收能量(吸热反应)。 ②E1＜E2：反应放出能量(放热反应)。 可以总结为新大于旧，反应放热；旧大于新，反应吸热。 (2)从物质内部能量变化的角度——“两个过程” ①可以看作是热能、电能或光能等物质外部的能量被“储存”起来的过程。 ②可以看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化成热能、光能或电能等释放出来的过程。 2．化学反应中能量计算的步骤 (1)根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。 (2)确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。 (3)计算反应的能量变化： ①若反应释放能量。 E＝成键时释放能量之和－断键时吸收能量之和 ②若反应吸收能量。 E＝断键时吸收能量之和－成键时释放能量之和 [易错提醒] 分析化学反应中的能量变化时，应注意以下两点 (1)物质所含能量越低越稳定。化学反应中的能量变化与化学键的断裂和形成有关，断裂化学键吸收的能量等于形成该化学键时释放的能量，能量值越大，化学键越牢固，物质本身越稳定，物质的能量越低。 (2)由于任何化学反应中都存在化学键的断裂与生成，因此，任何化学反应在发生物质变化的同时必然发生能量的变化。也就是说任何化学反应中反应物具有的总能量与反应产物具有的总能量一定不相等。 [典例示范] [典例1] 化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该反应是吸热反应 B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量 C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 解析：C　[从题图可以看出，反应物的总能量高于反应产物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。] [规律总结]　解答此类题目时，要特别注意分子中共价键数目计算。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol H2O中含有2 mol O—H键。 [学以致用] 1．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是(　　) A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C．1 mol H2跟eq \f(1,2) mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 解析：A　[由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量436 kJ，eq \f(1,2) mol O2(g)的共价键断裂吸收能量249 kJ，两项共吸收能量685 kJ；1 mol H2(g)与eq \f(1,2) mol O2(g)形成1 mol H2O(g)共释放能量930 kJ。在1 mol H2(g)跟eq \f(1,2) mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能量多245 kJ，C项中缺少物质的聚集状态，所以释放的能量不一定是245 kJ。] 放热反应和吸热反应的比较 　　类型 比较　　 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量 反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量 图示 常见 类型 (1)大多数化合反应； (2)酸碱中和反应； (3)燃烧反应，如木炭、CH4、H2、CO等在空气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧等； (4)金属与酸或水的反应； (5)铝热反应； (6)活泼金属氧化物与水反应 (1)大多数分解反应，如CaCO3eq \o(=====,\s\up17(高温),\s\do15(　))CaO＋CO2↑等； (2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应； (3)C与水蒸气反应、C与CO2反应等 [典例示范] [典例2] 生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不一定属于放热反应的是(　　) A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应 B．燃烧反应 C．复分解反应 D．中和反应 解析：C　[H2SO4与Ba(OH)2溶液混合，酸与碱发生中和反应，是放热反应；燃烧是指剧烈的发光、发热的反应，因而都是放热反应；复分解反应，有的是放热反应，如酸碱中和反应，有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。] [规律总结]　金属跟酸的置换反应、酸碱中和反应、燃烧反应都是放热反应。复分解反应，有的是放热反应，有的是吸热反应。吸热反应除了Ba(OH)2与NH4Cl的反应以外，还有一些需要持续加热或在高温下进行的反应，如碳酸钙的分解、焦炭与水蒸气的反应等。 [学以致用] 2．下列属于吸热反应的是(　　) A．金属钠与水的反应 B．氢气燃烧 C．浓硫酸的稀释 D．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl(固体)混合 解析：D　[金属钠与水的反应和氢气燃烧都是放热反应，浓硫酸的稀释只是放热现象，不是放热反应。] 1．物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是(　　) ①石灰石高温分解　②铁粉加入到稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭　④铝粉和氧化铁混合粉末引燃　⑤二氧化碳与碳混合加热 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合 A．①②③④　　　　　　　　　 B．①② C．①③⑤⑥ D．①③④ 解析：C　[石灰石高温分解、水蒸气与焦炭的反应、二氧化碳与碳的反应以及Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合反应都是吸热反应，反应物的总能量低于反应产物的总能量，选项C符合题意。] 2．下列关于能量转化的认识不正确的是(　　) A．绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能 B．煤燃烧时化学能转变为热能和光能 C．原电池工作时，化学能转变为电能 D．白炽灯工作时，电能全部转变成光能 解析：D　[白炽灯工作时，还有热能放出。] 3．下列过程需要吸热的是(　　) A．O2―→O＋O B．H＋Cl―→HCl C．CaO＋H2O===Ca(OH)2 D．浓硫酸稀释 解析：A　[化学键的断裂是吸热过程，化学键的形成是放热过程，故O2―→O＋O需要吸热，H＋Cl―→HCl需要放热；CaO溶于水、浓硫酸稀释均为放热过程，故A正确。] 4．下列反应过程中的能量变化符合如图所示的是(　　) A．CH4的燃烧 B．CaCO3的分解 C．Mg和稀硫酸的反应 D．酸和碱的中和反应 解析：B　[由题图可知，反应物能量小于生成物能量，是吸热反应，碳酸钙分解是吸热反应。] 5．如图所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，先放入试管中几小块镁条，再用滴管滴入 5 mL 稀盐酸于试管中，试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是　_________________　。 (2)产生上述现象的原因是　_________________　。 (3)写出有关反应的离子方程式　______________　。 (4)由实验知，反应中MgCl2溶液和H2的总能量　________　(填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。 解析：镁条与稀盐酸反应的过程中镁条逐渐溶解，有大量气泡放出，且由于金属与酸的反应是放热的，放出的热量通过试管传递给饱和石灰水，饱和石灰水温度升高溶解度下降而析出Ca(OH)2固体。该反应过程中的离子方程式是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。由于该反应是放热反应，可以推知反应物的总能量大于反应产物的总能量，所以MgCl2溶液和H2的总能量小于镁条和盐酸的总能量。 答案：(1)镁条上有大量气泡产生；镁条逐渐溶解；烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊)　(2)镁条与稀盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2固体 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　(4)小于 $