化學(xué)人教版（2019）必修第二冊 化學(xué)反應(yīng)與熱能

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量火箭升天美麗的煙花天然氣的燃燒電池放電化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著各種能量的變化，而其中最常見的是以熱量的形式吸收和釋放。

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能1.了解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念以及吸熱、放熱反應(yīng)

過程中物質(zhì)能量的變化。2.理解化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化之間的關(guān)系目標(biāo)導(dǎo)航：化學(xué)鍵、物質(zhì)的能量與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系。重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)6-1：鹽酸與鎂條的反應(yīng)P32

實(shí)驗(yàn)6-2：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

P33

現(xiàn)

象結(jié)

論反應(yīng)放出熱量有氣泡放出，溫度升高現(xiàn)

象結(jié)

論反應(yīng)方程式：實(shí)驗(yàn)6-1：鹽酸與鎂條的反應(yīng)P32

實(shí)驗(yàn)6-2：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)P33

現(xiàn)

象結(jié)

論反應(yīng)放出熱量有氣泡放出，溫度升高聞到有刺激性氣味，燒杯底部很冷，燒杯與木片粘在一起。反應(yīng)吸收熱量。Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：酸與堿的中和反應(yīng)1、HCl

+NaOH結(jié)論：酸堿中和反應(yīng)放出熱量。2、NaOH+H2SO4H++

OH－

＝H2O反應(yīng)實(shí)質(zhì)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。一．化學(xué)反應(yīng)與熱能1.化學(xué)反應(yīng)的分類：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

濃硫酸的稀釋，NaOH晶體溶于水均放熱，它們是放熱反應(yīng)嗎？問題：NH4NO3晶體溶于水吸熱，屬于吸熱反應(yīng)嗎？不是，它們都不是化學(xué)反應(yīng)中的能量變化那么，哪些類型的反應(yīng)往往是放熱？哪些是吸熱呢？從能量的角度常見的放熱反應(yīng)(1)所有燃燒反應(yīng)(3)鋁熱反應(yīng)(2)活潑金屬跟水或酸反應(yīng)(4)酸堿中和反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)(1)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)(2)需要持續(xù)或高溫的反應(yīng)記住它們吧！CaCO3==CaO+CO2高溫例如：用C.H2做還原劑的氧化還原反應(yīng)

C+CO2==2COH2+CuO==Cu+H2OC+H2O==CO+H2△△問：吸熱反應(yīng)一定要加熱？而放熱反應(yīng)一定不加熱嗎？不一定，反應(yīng)的放熱、吸熱與是否加熱無必然聯(lián)系

(包括物質(zhì)的自燃和緩慢氧化)△NaHCO3與HCl的反應(yīng)1．下列說法正確的是(

)A．Fe與S在加熱條件下才能發(fā)生反應(yīng)，所以該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)B．HNO3、H2SO4分別與NaOH溶液反應(yīng)都放出熱量C．分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D．合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以N2與其他物質(zhì)的反應(yīng)也是放熱反應(yīng)B遷移練習(xí):一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？質(zhì)疑請大家閱讀課本P33，從以下兩個(gè)角度分析理解化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化1、化學(xué)鍵的角度2、化學(xué)能的角度反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小（宏觀）一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放出能量還是吸收能量：斷開舊鍵所吸收能量與形成新鍵所放出能量的相對大小(微觀)決定于化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過程。吸收能量放出能量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于：斷開舊鍵所吸收能量與形成新鍵所放出能量的相對大小E吸<E放:反應(yīng)放熱

E吸>E放:反應(yīng)吸熱二.化學(xué)鍵、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化2HH-H

Cl-ClH2+Cl22HCl斷開1molH－H鍵要吸收436kJ的能量。斷開1molCl-Cl鍵要吸收243kJ的能量。2Cl2H-Cl形成2molH-Cl鍵要放出2×431kJ的能量。鍵能E吸熱=436kJ+243kJ=679kJE放熱=2×431kJ=862kJ總的熱效應(yīng)

？放出183kJ例如：資料卡

我們把拆開1mol化學(xué)鍵吸收的能量，或生成1mol化學(xué)鍵釋放的能量稱為該化學(xué)鍵的鍵能。例如：H-H鍵的鍵能是436.4KJ/mol，即拆開1molH-H鍵需要吸收能量436.4KJ；也可以表示生成1molH-H鍵就會放出436.4KJ的能量.物質(zhì)鍵能越大越穩(wěn)定!幾個(gè)需要了解的觀點(diǎn)：1)兩條基本的自然定律質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但反應(yīng)前后質(zhì)量保持不變。能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種(或多種形式)的能量，

但體系的總能量保持不變。2)各種物質(zhì)都儲存有“化學(xué)能”。不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。3)物質(zhì)所含能量越低，越穩(wěn)定

因此，根據(jù)能量守恒定律，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，宏觀上，取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量相對大小類似：每個(gè)人自身都蘊(yùn)含著不同的能量，吃飽了能量就高，表現(xiàn)的比較活躍；餓了，能量低，就提不起勁2、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低能量﹢放熱反應(yīng)2、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低﹢能量吸熱反應(yīng)2、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量斷鍵吸熱成鍵放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程吸熱放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程反應(yīng)物總能量(E反)＞生成物總能量(E生)

放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)反應(yīng)物總鍵能(E吸)＜生成物總鍵能(E放)放熱反應(yīng):反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量____生成物成鍵放出的總熱量<吸熱反應(yīng):反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量____生成物成鍵放出的總熱量>小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化原因1.下列反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)前后能量變化如圖所示的是(

)B遷移練習(xí):A．生石灰溶于水B．在人體組織里葡萄糖轉(zhuǎn)化為CO2和H2OC．高溫條件下炭粉與二氧化碳的反應(yīng)D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl固體的反應(yīng)2．在太空中發(fā)現(xiàn)迄今已知最大鉆石直徑4000千米。已知C(石墨)=C(金剛石)，在該反應(yīng)過程中其能量變化如圖所示，有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是(

)B遷移練習(xí):A．該反應(yīng)為放出熱量的反應(yīng)B．石墨比金剛石穩(wěn)定C．該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)D．等物質(zhì)的量的石墨和金剛石完全燃燒釋放的熱量相同鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定注意：注意區(qū)別物質(zhì)所含的化學(xué)能和鍵能是兩回事物質(zhì)所含化學(xué)能越低，越穩(wěn)定3．某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖所示，下列敘述正確的是(

)AD遷移練習(xí):A．三種化合物中C最穩(wěn)定B．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)C．A與C的能量差為E4D．A→B反應(yīng)，反應(yīng)條件不一定要加熱4．生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學(xué)清洗劑NF3是一種溫室氣體，其儲存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達(dá)740年之久，以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ/mol)946160283下列說法中正確的是(

)A．過程N(yùn)2(g)―→2N(g)放出能量B．過程N(yùn)(g)＋3F(g)―→NF2(g)放出能量C．反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)是吸熱反應(yīng)D．NF3吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B1．人類對化學(xué)反應(yīng)中熱能的利用——燃燒發(fā)現(xiàn)早期現(xiàn)代始于______的發(fā)現(xiàn)以

為主要能源始于____、____、_______為主要能源火樹枝、雜草煤石油天然氣（閱讀課本P34最后1段-P35）三、人類對能源的利用及能源現(xiàn)狀利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。2、人類利用能源的三個(gè)階段（1）柴草時(shí)期中國古代制陶圖（2）化石能源時(shí)期（3）多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期3.化石燃料利用過程中面臨兩方面亟待解決的問題：(1)能源短缺問題日益突出。(2)燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等造成了大氣污染。4．節(jié)能減排，尋找清潔的新能源(1)節(jié)能：主要是充分有效地利用能源。如在燃料利用的過程中，節(jié)能的主要環(huán)節(jié)有兩個(gè)：一是燃料燃燒階段，提高燃料的燃燒效率；二是能量利用階段，提高能源利用率。(2)理想的新能源應(yīng)具有資源豐富、可以再生、對環(huán)境無污染的特點(diǎn)。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿取?．下列關(guān)于能源利用的說法正確的是(

)A．貯氫合金在使用時(shí)，氫氣分子被吸收在合金表面分解變成氫原子，同時(shí)放出熱量B．使用化石燃料不會引起環(huán)境污染C．將城市廢棄物處理后封閉式焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電D．通過電解水產(chǎn)生的氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)之一是成本低C【鞏固練習(xí)】2.有專家提出，如果利用太陽能將燃料CH4、CH3OH、NH3等燃燒后的產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等組合，使之重新變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)思(如圖所示)能夠?qū)崿F(xiàn)，那么在很大程度上可以緩解能源危機(jī)，在此過程中太陽能最終轉(zhuǎn)化為(

)A．化學(xué)能 B．生物質(zhì)能C．熱能 D．電能C3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的，如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法正確的是(

)BA.1molN2(g)和NA個(gè)O2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C.通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)4．隨著人們生活節(jié)奏的加快，市場上出現(xiàn)了多種類型的“即食飯盒”等快速給食物加熱的產(chǎn)品。下面讓我們探究它們的工作原理。(1)有一“自熱米飯”的廣告播得很火，它介紹在食用時(shí)，將一無色液體加入一白色固體中，放上裝米飯的盒子，過幾分鐘米飯就熱氣騰騰，可以食用了，非常方便。請你推測其白色固體和無色液體可能是如下哪個(gè)組合____A．硝酸銨和水 B．濃硫酸和水C．氧化鈣和水 D．固體酒精和水C(2)目前市面上有一種新型飯盒“即熱飯盒”，其原理是在飯盒底部有兩層，一層存放水，另一層