第六章 第一节 第一课时 化学反应与热能 课件-2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

第6章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能 化学能是指储存在物质中的能量 请描述一下天然气燃烧过程中都发生了哪些变化？ 化学能转化为热能和光能。 只有燃烧才能放热吗？ 物质变化 CH4+2O2 ==== CO2+2H2O 点燃 能量变化 热能、光能、电能…… 燃烧是一类放出热量的反应。 [自主学习] 阅读教材P32【实验6-1】 说出实验步骤 盐酸与镁反应前后溶液温度的变化 化学反应与热能 实验步骤： 1.取一支试管，加入 2 mL 2 mol/L 盐酸。 2.用温度计测量其温度。 3.再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象。 4.测量溶液温度。 盐酸与镁反应前后溶液温度的变化 实验现象： 实验结论： 稀盐酸与镁反应产生了气体，且放出了大 量的热 有气泡产生，溶液温度升高 离子方程式： Mg＋2H＋ === Mg2＋＋H2↑ 盐酸与镁反应前后溶液温度的变化 此反应是放热反应 所有化学反应都放热吗？ 化学反应与热能 [自主学习] 阅读教材P33【实验6-2】 说出实验步骤 4.用玻璃棒快速搅拌，用手触摸杯壁下部 氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液温度的变化 1.向玻璃片上滴几滴水 2.向烧杯中加入40g NH4Cl 晶体粉末，再加入20g Ba(OH)2·8H2O 晶体粉末 3.将烧杯放在玻璃片上 5.试着用手拿起烧杯。观察现象 化学反应与热能 实验现象： 实验结论： 化学方程式： 氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液温度的变化 该反应产生了 NH3， 有刺激 性气味的气体产生，烧杯外壁发凉，烧杯底部的水结冰使烧杯和玻璃片黏结在一起，反应后的混合物呈糊状 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 化学反应与热能 且吸收 了大量的热， 是吸热反应 完成《资》P37页 1. 实验探究：化学反应中的能量变化 [自主学习] 阅读教材P33 第一段 回答下列问题：2分钟 1.什么是放热反应？ 2.常见的放热反应有哪些？ 3.什么是吸热反应？ 4.常见的吸热反应有哪些？ 吸热反应和放热反应 还剩 秒 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 释放热量的化学反应叫做放热反应 吸收热量的化学反应叫做吸热反应 ①金属与酸(或水)的反应 ②燃烧 ③ 大多数化合反应 ④酸碱中和反应 ⑤ 物质的缓慢氧化 ④大多数分解反应 ①氢氧化钡与氯化铵的反应 ③盐酸与碳酸氢钠的反应 ②炭与二氧化碳的反应 ⑤以C、H2、CO 为还原剂的部分氧化还 原反应 （1）放出(或吸收)热量的变化一定是放热(或吸热)反应。 （2）吸热反应一定需要加热才能发生。 （3）需要高温或加热才能进行的反应一定是吸热反应。 1.判断下列说法是否正确。 （4）所有放热反应都不需要加热。 完成《资》P37页 2.放热反应和吸热反应 为什么化学反应中存在能量的变化？ 化学反应中能量变化的原因 从化学键角度分析，化学变化的本质是什么？ 旧化学键的断裂和新化学键形成的过程 H H Cl Cl H Cl 化学反应的本质： 旧化学键的断裂和新化学键形成的过程 （放出能量） （吸收能量） 变化前 变化后 化学反应中能量变化的原因 H2+Cl2 == 2HCl 化学反应中能量变化的原因 化学反应过程中为什么会有能量的变化呢?能量变化的本质是什么？ 吸收能量 断键吸收的能量多，还是成键释放的能量多？ 反应物 旧化学键的断裂 放出能量 生成物 新化学键的形成 不相等 化学反应中能量的变化 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 断键吸收能量；成键放出能量。断键吸收能量；成键放出能量。 化学反应的本质： 旧化学键的断裂和新化学键形成的过程 H2与O2发生反应的过程模型图示如下(“—”表示化学键)： 下列说法错误的是(　　) A．过程Ⅰ是吸收能量过程 B．过程Ⅲ一定是放出能量过程 C．该反应过程既有非极性键断裂，又有极性键形成 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 D [自主学习] 阅读教材P33 正文第2段至33页结束 3分钟 如何判断一个反应是吸热反应还是放热反应。 还剩 秒 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 > 吸热反应 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 < 放热反应 1mol 化学键所具有的能量叫做键能？？？ H H Cl Cl H Cl 变化前 变化后 H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) 断开1mol H-H键需要吸收436 kJ的能量。断开1mol Cl-Cl键需要吸收243 kJ的能量；形成1mol H-Cl键放出431 kJ。 此反应中断键需要吸收的总能量是 kJ，成键放出的总能量是 kJ，所以，此反应 . （填“吸收”或“放出” ） kJ 能量，属于 反应。 679 862 放出 183 放热 1mol 相同化学键的断开或形成，吸收或放出的能量相同 形成1mol H-H键需要放出 kJ的能量。形成1mol Cl-Cl键需要放出 kJ的能量；断开1mol H-Cl键吸收 kJ。 436 243 431 H2 Cl2 已知H2(g)和Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出183kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。 + + H H 吸收 x kJ能量 吸收 243 kJ能量 Cl Cl + + + 释放2×431 kJ能量 （1）断裂1 mol H-H吸收的能量值为 。 （2）1 mol HCl(g)分子中的化学键断裂时要吸收 kJ能量。 431 436 化学反应中能量的计算 已知断开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol O2中的化学键要吸收498 kJ的能量，形成气态水中1 mol H—O键要放出465 kJ的能量。若反应2H2＋O2 === 2H2O(g)中生成2 molH2 O(g) 需 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。 490 放出 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 > 吸热反应 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 < 放热反应 从微观角度分析化学反应中的能量变化 以横坐标表示反应过程，纵坐标表示反应过程中的能量。画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图像。 A B 释放能量（放热反应） 放热反应 O 反应过程 能量/kJ E1 E2 E2-E1 A B E1:断键吸收的能量 E2:成键放出的能量 E2-E1:反应过程中放出的热量 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 > 吸热反应 断键吸收的总能量 成键放出的总能量 < 放热反应 从微观角度分析化学反应中的能量变化 以横坐标表示反应过程，纵坐标表示反应过程中的能量，画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图像。 A B 吸收能量（吸热反应） 吸热反应 O 反应过程 能量/kJ E1 E2 E1-E2 A B E1:断键吸收的能量 E2:成键放出的能量 E1-E2:反应过程中吸收的热量 完成《资》37页 3.化学反应中能量变化的原因至【思考2】结束 （2）不做 物质 [自主学习] 阅读教材P33 最后一段 3分钟 从宏观角度分析化学反应中的能量变化 如何从反应物总能量和生成物总能量判断化学反应是吸收能量还是放出能量？ 还剩 秒 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 释放能量 反应物的总能量高 生成物的总能量低 化学反应 吸收能量 生成物的总能量高 反应物的总能量低 化学反应 能量 守恒 放热反应 吸热反应 反应物具有的化学能转化为热能释放出来 热能转化为化学能被生成物“储存”起来 释放能量 反应物的总能量高 生成物的总能量低 化学反应 吸收能量 生成物的总能量高 反应物的总能量低 化学反应 能量 守恒 放热反应： 反应物的总能量 = 生成物的总能量 + 放出的热量 吸热反应： 反应物的总能量 + 吸收的热量 = 生成物的总能量 从宏观角度分析：化学反应中能量变化 以横坐标表示反应过程，纵坐标表示反应物与生成物总能量，画出 放热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图像。 A B 释放能量（放热反应） 能量高 能量低 O 反应过程 能量/kJ A B 反应物E1 生成物E2 ∆E （放出的热量） ∆E=E1-E2 放热反应 从宏观角度分析：化学反应中能量变化 以横坐标表示反应过程，纵坐标表示反应物与生成物总能量，画出 吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。 A B 吸收能量（吸热反应） 能量高 能量低 O 反应过程 能量/kJ A B 反应物E1 生成物E2 ∆E （吸收的热量） ∆E=E2-E1 吸热反应 2H2(g)+O2(g) === 2H2O(g) O 能量/kJ 反应物E1 生成物E2 反应过程 图1 图2 A2(g)+2B2(g) === 2AB2(g) 反应过程 E1 E2 1 mol A2(g)+2 mol B2(g) 2 mol AB2(g) 能量/kJ 放热反应 吸热反应 下图所示的所对应的反应属于吸热反应还是放热反应 下列反应的能量变化规律与图示相符的是（ ） A.氯化铵分解 B.镁条溶于稀盐酸 C.盐酸与碳酸氢钠固体反应 D.氢氧化钡与氯化铵反应 E.氢气在氯气中燃烧 F.硫酸和氢氧化钡溶液反应 O 反应过程 能量/kJ 反应物E1 生成物E2 ACD 物质都具有能量 断键吸收的能量与物质本身具有的能量是什么关系？ 物质的能量高低决定物质稳定性强弱，能量越低，物质越稳定。而物质越稳定，所具有的化学键就越牢固，断键所需的能量就越大（或形成化学键所释放的能量越大） 组成 结构 状态 思考：氮气的化学性质为什么很稳定？ N2结构式： N N N2电子式：   N     N   两个氮原子间以共价三键结合，断裂该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定。 能量低 断键所需的能量就越大 物质的能量越低 物质越稳定 断键所需的能量就越大 断键所需的能量就越小 物质的能量越高 物质越不稳定 影响 因素 断键所需的能量就越大 物质的能量低 物质越稳定 断键所需的能量就越小 物质的能量高 物质越不稳定 思考：已知石墨转化为金刚石需要吸收热量，那么金刚石和石墨 哪种物质更稳定？ 化学反应可以释放能量，人类利用化学反应释放的能量不断的改变生存质量。 石墨 某反应由两步反应构成，其能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 两步反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量 B. A、B、C中C最稳定 C. A→B一定需要加热 D. A→C为吸热反应 E. A→B过程中热能转化为化学能 F. B→C过程中化学能转化为热能 《目》163页第6题；164页11题 BEF 化学反应中热能的利用 人类早期使用的能源主要是什么？ 树枝杂草 现代社会使用的能源主要是什么？ 煤、石油和天然气 人类利用化学反应中的热能始于火的发现 原始社会人均耗能 8×103 kJ/d 农业社会人均耗能 5×104 kJ/d 现代社会人均耗能 1×106 kJ/d 社会发展和能源的利用 1.化石燃料利用过程中面临哪些问题？ （2）煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 （1）化石燃料短期内不可再生，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。 [自主学习] 阅读教材P33 最后一段 3分钟 还剩 秒 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2.煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。怎么解决这个问题？ （1）提高燃料的燃烧效率。如: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。 （2）提高能源的利用率。如: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。 （3）开发使用新能源。如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能 2.煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。怎么解决这个问题？ 太阳能 化学反应中能量的计算 已知断开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol O2中的化学键要吸收498 kJ的能量，形成气态水中1 mol H—O键要放出465 kJ的能量。若反应2H2＋O2 === 2H2O(g)中生成2 molH2 O(g) 需 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。 490 放出 感谢使用 1.7.2013 本页为课件结尾致谢页，向学生表达感谢，并引导学生关注作者406100获取更多教学资源。 ‹#› EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $