6.1.1化学反应与能量变化（一）化学反应与热能 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章 第一节 化学反应与能量变化（一） 化学反应与热能 通过实验和已有知识、经验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。 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，提升证据推理能力。 通过多种渠道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，感受化学学科的社会价值。 学习目标 化学反应中能量的变化常以热能、光能、电能等形式表现出来。 化学能转化为光能 化学能转化为热能 化学能转化为热能 化学能转化为电能 化学反应一定有能量的变化，化学反应中产生的能量是从何而来呢？ 思考 3 2 mL 2 mol·L-1盐酸 反应方程式 实验现象 实验结论 反应放出热量 Mg+2HCl=MgCl2+H2 镁条溶解，有气泡产生，用手触摸试管发烫，溶液温度升高 打磨光亮的 镁条 【实验6-1】镁与盐酸反应前后溶液温度变化 反应方程式 实验现象 实验结论 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。 反应吸收热量 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 水 【实验6-2】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 1.放热反应与吸热反应的概念 放热反应：化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。 吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 如：镁与盐酸反应 如：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 一、化学反应与热能 根据日常生活和已经学过的化学反应，你还知道哪些放热反应？哪些吸热反应？ 思考 7 2.常见的放热反应与吸热反应 （1）所有燃烧反应、物质的缓慢氧化； （2）酸碱中和反应； （3）镁条、铝片等与盐酸的反应； （4）钠和水的反应； （5）生石灰和水的反应； （6）铝热反应 （7）过氧化钠与水或CO2的反应等。 常见的放热反应： 【注意】浓硫酸的稀释、NaOH固 体的溶解等过程也有放热现象， 但不是放热反应。 一、化学反应与热能 盐酸与氢氧化钠溶液 钠与水反应 （1）铵盐与碱的反应(如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应)； （2）醋酸和碳酸氢钠的反应、盐酸和碳酸氢钠的反应 （3）大多数分解反应（如CaCO3高温分解、氧化汞的分解反应）； （4）以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应(如 C+CO2、C+H2O(g)、H2+CuO)； 常见的吸热反应： 【注意】 升华、蒸发、硝酸铵溶解等过程也有吸热现象，但不是吸热反应。 需要加热的反应不一定是吸热反应。 2.常见的放热反应与吸热反应 一、化学反应与热能 醋酸与碳酸氢钠 信息 在相同条件下，断开和形成1 mol相同的化学键吸收和释放的能量值相同。 在1 mol氢分子中，含有2 mol氢原子，含有1 mol H-H 化学键。 化学键断裂 H H 吸收能量 H H H H H H 放出能量 化学键形成 10 【拓展】 键能：常温常压下，将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所 需要的能量(单位为kJ.mol-1) 键 键能 键 键能 H－H 436 C－H 415.0 Cl－Cl 242.7 O－H 462.8 Br－Br 193.7 N－H 390.8 I－I 152.7 H－Cl 431.8 C－C 347.7 H－I 298.7 键能越大物质越稳定 预测 H-F键的键能？ H－Br键能？ 键能越大物质越稳定 预测 H-F键的键能为568 kJ/mol H－Br键能值366kJ/mol 1mol H2 1mol Cl2 共价键断裂 2mol H 共价键断裂 2mol Cl 共价键形成 2mol HCl H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 以氢气与氯气反应为例，从微观角度体会化学反应能量变化的来源 12 1mol H2 1mol Cl2 共价键断裂 吸收436kJ能量 2mol H 共价键断裂 吸收243kJ能量 2mol Cl 共价键形成 释放862kJ能量 2mol HCl H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 以氢气与氯气反应为例，从微观角度体会化学反应能量变化的来源 13 共价键断裂共吸收能量： 436+243=679kJ 共价键形成共释放能量： 862kJ 断键吸收的能量＜成键释放的能量 放热反应 1mol H2 1mol Cl2 共价键断裂 吸收436kJ能量 2mol H 共价键断裂 吸收243kJ能量 2mol Cl 共价键形成 释放862kJ能量 2mol HCl H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 能量 反应过程 1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) 2 mol H(g)+2 mol Cl(g) 2 mol HCl(g) 吸收679 kJ 释放862 kJ 释放183 kJ 化学键与化学反应过程中的能量变化 H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 以氢气与氯气反应为例，从宏观角度体会化学反应能量变化的来源 反应物的总能量>生成物的总能量 放热反应 15 反应物 旧化学键 断裂 新化学键 形成 生成物 吸收能量E1 放出能量E2 能量变化 决定 E1＞E2 吸热反应 E1＜E2 放热反应 化学反应中能量变化与化学键的关系 微观角度 总结化学反应中能量变化的原因 一、化学反应与热能 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 生成物的总能量高 反应物的总能量低 吸热反应 吸收能量 释放能量 反应物总能量＜生成物总能量 反应物总能量＞生成物总能量 宏观角度 总结化学反应中能量变化的原因 一、化学反应与热能 试一试 化学键 键能 436 496 463 完全分解需___________(填“放出”或“吸收”) 能量___________kJ 画出该过程能量变化的示意图  吸收     484 试一试 画出镁与盐酸溶液反应 Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应 能量变化的示意图 煤 天然气 石油 二、人类对能源的利用 20 二、人类对能源的利用 煤 天然气 石油 现阶段人类获取热能的主要途径是物质的燃烧，使用最多的常规能源是：化石燃料(煤、天然气、石油)。 21 不同社会发展水平时期的人均耗能量 二、人类对能源的利用 思考 随着社会的进步，能源的消耗越来越多。化石燃料是人类利用最多的常规能源，在化石燃料利用过程中面临哪些问题？该如何解决这些问题？ 22 1.存在问题 化石燃料储量有限，短期不可再生 燃烧化石燃料产生粉尘、SO2、NOx、CO等，造成大气污染 二、人类对能源的利用 23 2.解决方法 节约能源 燃料燃烧阶段 能量利用阶段 清理积灰 改进锅炉炉型和燃料空气比 使用节能灯 改进发动机 钢铁厂余热利用 二、人类对能源的利用 24 寻找新能源 太阳能 风能 地热能 海洋能 2.解决方法 二、人类对能源的利用 理想的新能源具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。 25 氢 能 氢能被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。20 世纪 50 年代，科学家利用液氢作为超音速和亚音速飞机的燃料，成功地使氢能飞机上天。氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池可将化学能直接转换为电能，能量转换效率通常为 60% ～ 80%，而且污染少、噪音小、装置可大可小、使用方便。 运载火箭的燃料 有轨电车的燃料 化学反应与能量变化 第1课时 人类对能源的利用 存在的问题 化学反应与热能 放热反应与吸热反应的概念 常见的放热反应与吸热反应 化学反应中能量变化的原因 解决方法 $