化學(xué)反應(yīng)與能量變化(第一課時)化學(xué)反應(yīng)與熱能 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

化學(xué)反應(yīng)與熱能人教版高中化學(xué)必修二(2019年版)：第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)帶來什么？能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展物質(zhì)變化能量變化能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展暖寶寶Fe+O2+H2O→Fe2O3·xH2O能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展CaO+H2O=Ca(OH)2

能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展各種物質(zhì)本身都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。儲存在物質(zhì)當(dāng)中的能量稱為化學(xué)能。化學(xué)能熱能光能電能聲能......能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展光聲電能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展【實(shí)驗(yàn)探究】鎂與稀鹽酸反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論向一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測量其溫度。再向試管中放入砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象。①有大量氣泡產(chǎn)生Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放出熱量初始溫度：

一段時間后溫度：

②試管壁發(fā)燙③溫度計(jì)示數(shù)升高能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展

能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌用手觸摸燒杯底部用手拿起燒杯反應(yīng)結(jié)束，觀察現(xiàn)象有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生燒杯變涼玻璃片和燒杯黏結(jié)在一起混合物成糊狀有NH3生成吸收熱量反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低而結(jié)冰有水生成結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成以外，還總伴隨著能量變化。

能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展一、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1.定義1)放熱反應(yīng)：注：①任何反應(yīng)都有能量變化

放熱過程：

吸熱過程：2)吸熱反應(yīng)：釋放能量的化學(xué)反應(yīng)吸收能量的化學(xué)反應(yīng)

③其它

②吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均屬于化學(xué)變化為吸熱或放熱過程屬于物理變化濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水水的汽化和干冰升華；弱電解質(zhì)的電離；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水1）放熱反應(yīng)：

能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展2.常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)歸納2）吸熱反應(yīng)：

①C+CO22COC+H2OH2+CO反例：C+CO2高溫2CO(吸熱)反例：H2O2MnO22H2O+O2↑(放熱)⑦絕大多數(shù)化合反應(yīng)⑥氨氣的催化氧化⑤金屬與酸或水的反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氧化③鋁熱反應(yīng)

②酸堿中和反應(yīng)①所有的燃燒反應(yīng)④絕大多數(shù)分解反應(yīng)③鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展3.反應(yīng)條件和反應(yīng)吸、放熱之間的關(guān)系：吸熱反應(yīng)絕大多數(shù)吸熱反應(yīng)需要在加熱條件下進(jìn)行：部分吸熱反應(yīng)常溫下即可進(jìn)行：放熱反應(yīng)部分放熱反應(yīng)常溫下即可發(fā)生，如酸堿中和反應(yīng)、金屬與酸或水反應(yīng)等部分放熱反應(yīng)一般需要一次性加熱或者點(diǎn)燃才能達(dá)到一個反應(yīng)發(fā)生所需要的最低條件經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：一般情況下，需要熱源持續(xù)加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。無必然聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展【判斷正誤】(1)任何化學(xué)反應(yīng)，都有物質(zhì)變化，同時伴隨著能量變化。

()(2)

氫氣的燃燒，濃硫酸溶于水，都放出熱量，這些變化都為放熱反應(yīng)。

()(3)吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，放熱反應(yīng)都不需要加熱就可以進(jìn)行

()(4)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能。

()

√×××能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化2.回顧：②放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

1.反應(yīng)熱：一定條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的能量①符號：?H

；單位：kJ/mol第一層次宏觀：舊物質(zhì)的消耗和新物質(zhì)的生成。第二層次微觀：分子分裂為原子，原子重新組合成新的分子。第三層次微觀：舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵形成?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)能量反應(yīng)歷程反應(yīng)物(高)生成物(低)a能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——總能量b

－ba釋放能量能量反應(yīng)歷程反應(yīng)物(低）生成物(高)吸收能量ba

－ba放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

＜0＞0能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展物質(zhì)的能量與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系冰水水蒸氣T↑，E↑，穩(wěn)定性↓結(jié)論：一般來說，物質(zhì)具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展

金剛石和石墨是由碳元素組成的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)。在100kPa時，1mol石墨可轉(zhuǎn)化為金剛石，要吸收1.895kJ的能量。結(jié)合化學(xué)知識回答下列問題：(1)1mol石墨與1mol

金剛石的總能量相比哪個更高？

。(2)你認(rèn)為金剛石和石墨哪個更穩(wěn)定？

。【思考2】金剛石石墨

能量反應(yīng)歷程石墨金剛石E反E生能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——鍵能變化反應(yīng)物生成物

舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成不相等E1＜E2E1＞E2從化學(xué)鍵的角度化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)舊化學(xué)鍵斷裂，新化學(xué)鍵生成吸收能量E1

釋放能量E2

吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——鍵能【回顧】鍵能：斷開（形成）1mol某化學(xué)鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol共價鍵鍵能共價鍵鍵能H-H436kJ/molH-Cl431kJ/molCl-Cl247kJ/molC-H415kJ/molI-I152.7kJ/molO-H462.8kJ/mol能量反應(yīng)歷程acb2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)2H(g)+2Cl(g)能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——鍵能【思考3】以1molH2與1molCl2化合生成2molHCl為例：H2(g)

+

Cl2(g)2HCl

已知鍵能：H-H436kJ/molCl-Cl243kJ/molH-Cl431kJ/mol

①②過程①：舊鍵斷裂（吸收能量）Q吸1×436kJ＋1×243kJ=679kJ

過程②：新鍵形成（釋放能量）Q放2×431kJ=862kJ反應(yīng)物的總鍵能：生成物的總鍵能：Q吸反應(yīng)物總鍵能Q放生成物總鍵能－能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展總結(jié)歸納——以放熱反應(yīng)為例能量反應(yīng)歷程acb生成物反應(yīng)物原子形態(tài)角度一（總能量）角度二（鍵能）能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展總結(jié)歸納變化收入500元支出800元財(cái)政變化(-300元)現(xiàn)-原收入-支出類比700元（現(xiàn)）1000元（原）反應(yīng)物（E反）斷鍵(Q吸)成鍵(Q放)Q吸-Q放=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能生成物（E生）

E生-E反能量轉(zhuǎn)化形式常見的吸放熱反應(yīng)宏觀-總能量微觀-鍵能能源的發(fā)展柴草時期能源利用的發(fā)展化石能源時期早期人類以樹枝雜草為主要能源現(xiàn)代以化石燃料煤、石油和天然氣為主要能源面臨諸多問題1.化石燃料短期內(nèi)不可再生，儲量有限。2.煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、NOx、C