6.1.1 化学反应与热量 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第1课时 化学反应与热量 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 课堂导入 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。能量变化可以是光能、热能、电能等，化学反应中的能量变化，通常主要表现为热能。 【思考】化学反应伴随着放热或者吸热现象。如何通过实验说明反应中有热量变化？这些热量从何而来？ 一、放热反应和吸热反应 【实验6-1】盐酸与镁条反应 实验现象： 实验原理： 镁条溶解，产生大量气泡，温度计示数上升 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 实验结论： 该反应放出热量 一、放热反应和吸热反应 【实验6-2】氢氧化钡与氯化铵反应 实验现象： 实验原理： 有刺激性气味气体产生；烧杯内混合物成糊状；触摸杯壁有冰凉感觉，木片和烧杯因结冰粘到一起 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O 实验结论： 该反应吸收热量 成功关键？ 短时间内反应充分进行 (步骤里的研细、搅拌) 改进实验？ 用玻璃片改为用多孔塑料板+浸有稀硫酸的棉花 一、放热反应和吸热反应 特别提醒：放热反应和吸热反应都是化学变化。 NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，是放热过程，但不是放热反应； NH4NO3固体溶于水，升华、蒸发是吸热过程，但不是吸热反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应 放热反应：释放热量的化学反应 化学反应 一、放热反应和吸热反应 【思考】根据日常生活和已学知识，你还知道哪些放热反应，哪些吸热反应？ 放热反应： ①活泼金属与水或酸的反应 ②燃烧反应 ③物质的缓慢氧化 ④酸碱中和反应 ⑤大多数化合反应 ⑥铝热反应 (Al + 金属氧化物 → Al2O3 + 金属) 吸热反应： ①Ba(OH)2·8H2O + NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ②盐酸与NaHCO3的反应 ③以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应 ④大多数分解反应 一、放热反应和吸热反应 【思考】吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？ 2Al + Fe2O3 ==== 2Fe + Al2O3 高温 放热反应 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O 特别提醒：热量变化与反应条件无必然联系。 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ C + CO2 ==== 2CO 高温 吸热反应 二、化学反应中能量变化的原因 【思考】化学反应过程中为什么会有能量变化？ 化学反应的本质：旧化学键断裂和新化学键形成 H2 + Cl2 ==== 2HCl 点燃 吸收能量E吸 放出能量E放 二、化学反应中能量变化的原因 1、微观角度——化学键断裂与形成 键能：断开（形成）1 mol某化学键所吸收（放出）的能量叫键能。 单位：kJ/mol。 如：断开1 mol H-H键吸收的能量为436 kJ，那么H-H键的键能是436 kJ/mol。 规律：化学键键能越大，断键所需能量就越高，物质越稳定。 断键吸收能量E吸 > E放成键释放能量 为吸热反应 断键吸收能量E吸 < E放成键释放能量 为放热反应 二、化学反应中能量变化的原因 1、微观角度——化学键断裂与形成 以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)反应能量变化为例 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2×431kJ即862 kJ 能量 【思考】从吸收与放出的能量数据，你能推算出该反应是放热反应还是吸热反应吗？ 放热反应 二、化学反应中能量变化的原因 1、微观角度——化学键断裂与形成 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)的反应过程图示 能量 反应进程 H-H Cl-Cl H H Cl Cl H-Cl H-Cl 断键吸收 成键释放 向环境释放能量 【思考】吸热反应的过程图示？ 随堂演练 计算：2H2 + O2 = 2H2O 反应中能量变化的数值标注在下图中。 E吸 = kJ/mol，E放 = kJ/mol 整个反应过程 (填“吸收”或“放出”) kJ热量 共价键 键能 共价键 键能 共价键 键能 H-H 436 kJ/mol O=O 496 kJ/mol H-O 463 kJ/mol 1368 1852 放出 484 二、化学反应中能量变化的原因 2、宏观角度——物质的总能量 各种物质都具有能量(化学能)，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 规律：物质的能量越低，越稳定。 【思考】物质能量高低与稳定性联系？ (联系反应物和生成物断键所需能量) 吸收更多 二、化学反应中能量变化的原因 2、宏观角度——物质的总能量 吸热反应 放热反应 随堂演练 一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下，下列结论正确的是( ) A.金刚石比石墨稳定 B.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同 C.金刚石转化为石墨是吸热反应 D.1 mol C(金刚石)比1 mol C(石墨)的总能量高 D 随堂演练 下列化学反应过程中的能量变化与如图所示相符的是( ) A. HCl + NaOH = NaCl + H2O B. Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ C. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O D. Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O D 三、认识新能源 柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期 柴火 煤、石油、天然气等 化石燃料 新能源 现阶段人类获取热能的主要途径 两方面亟待解决的问题：①短期内不可再生，储量有限 ②燃烧排放大气污染物 三、认识新能源 解决方法 节能 寻找新能源 提高燃料的燃烧效率 提高能源利用率 太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $