【Syx】化學反應與熱能課件 2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第六章

化學反應與能量第一節(jié)

化學反應與能量變化第一課時學習目標

1.通過實驗和已有知識、經驗感受化學反應中的能量變化，知道常見的吸熱反應和放熱反應，樹立物質變化中伴隨能量變化的觀念2.能從反應物與生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成兩個角度理解化學反應中能量變化的主要原因，提升證據推理能力。3.了解人類對化學反應中能量的利用情況，了解節(jié)能的意義和方法，感受化學學科的社會價值，培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任。思考你知道哪些利用化學反應所釋放的能量的例子？請舉例說明，并指出能量是如何轉化的?；瘜W反應與熱能現在社會中，人類的一切活動（從衣食住行到文化娛樂，從社會生產到科學研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學反應中的能量變化密切相關?；瘜W反應的能量變化，可以是熱能，電能、機械能、光、聲等多種不同的形式?；瘜W反應遵循的兩條基本規(guī)律：1.質量守恒定律，2.能量守恒定律故我們利用化學反應可以：一是制取新物質；二是利用反應中的能量?；剂先紵龝尫糯罅康臒帷３巳紵渌瘜W反應也伴隨著放熱或吸熱現象?；瘜W反應與熱能實驗探究6-1在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現象，并測量溶液溫度的變化。請輸入標題內容化學反應與熱能實驗探究6-1實驗現象：鎂條逐漸溶解并有氣泡產生，用手觸摸試管，試管發(fā)熱，溫度計顯示溫度升高。實驗原理：Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑實驗結論：該反應放出了熱量，此反應稱為放熱反應請輸入標題內容化學反應與熱能實驗探究6-2實驗現象：有刺激性氣味的氣體產生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{、感覺燒杯變涼、燒杯下面的帶有幾滴水的木片因結冰粘到了燒杯底部、混合物成糊狀。實驗結論：該反應吸收了熱量，此反應稱為吸熱反應將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現象。實驗原理：Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O化學反應與熱能以上兩個實驗中，化學反應前后的溫度變化說明化學反應過程中伴有熱量的釋放或吸收。有的化學反應放熱，使化學能轉化為熱能；有的化學反應吸熱，將熱能轉化為化學能。故根據化學反應中能量的變化可將化學反應分為放熱反應和吸熱反應。放熱反應定義：釋放熱量的化學反應。常見的放熱反應：

（1）活潑金屬與酸反應；

（2）燃燒反應；

（3）酸堿中和反應；

（4）大多數化合反應?；瘜W反應與熱能吸熱反應定義：吸收熱量的化學反應。常見的吸熱反應：

（1）氫氧化鋇與氯化銨的反應；

（2）鹽酸與碳酸氫鈉的反應；

（3）大多數分解反應；

（4）用C、H2、CO作為還原劑的氧化還原反應（C、H2、CO燃燒

除外）?；瘜W反應放熱反應：放出熱量的化學反應吸熱反應：吸收熱量的化學反應化學反應與熱能需要注意的是：①放熱反應和吸熱反應必須是化學變化，一些物質溶于水，也會有吸熱和放熱現象：如濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放熱；NH4NO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸熱，但不能說是放熱反應或吸熱反應。放熱反應是一個放熱過程，但放熱過程不一定是放熱反應。②反應條件與熱量變化沒有必然的關系，既需要點燃或加熱的反應不一定是吸熱反應。故需要加熱的反應不一定是吸熱反應，不需要加熱的反應不一定是放熱反應?；瘜W反應與熱能判斷放熱反應、吸熱反應的兩大誤區(qū)①條件誤區(qū):誤認為能量變化與反應條件有關。吸熱反應、放熱反應與反應是否需要加熱等條件沒有直接聯系，需要持續(xù)加熱才進行的反應為吸熱反應，不需加熱或加熱停止后仍能進行的反應為放熱反應。②表象誤區(qū):誤認為吸熱的過程就是吸熱反應,放熱過程就是放熱反應。忽視了放熱反應、吸熱反應都是化學反應這一前提。一些物理變化也會有吸熱和放熱現象：濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放熱；干冰升華、冰融化、硝酸銨等銨鹽溶于水會吸熱從微觀角度認識化學中的能量變化化學反應的本質舊鍵斷裂吸收能量（E吸）新鍵形成釋放能量（E放）吸收能量E吸>E放釋放能量E吸<E放從微觀角度認識化學中的能量變化請根據下列信息判斷氫氣與氯氣發(fā)生化合反應生成氯化氫時是吸收能量還是釋放能量。1molH2共價鍵斷裂吸收436KJ能量2molHCl1molCl2共價鍵斷裂吸收243KJ能量2molCl共價鍵形成釋放862KJ能量2molH分析：斷開1molH2和1molCl2中的化學鍵需吸收能量679kJ，

形成2molHCl中的化學鍵需釋放能量862kJ，

斷舊鍵吸收能量小于成新鍵釋放的能量，該反應釋放能量。上述分析表明，化學鍵斷裂和形成時的能量變化是化學反應中能量變化的主要原因。從微觀角度認識化學中的能量變化讓我們從化學鍵的觀點來分析能量的變化一個化學反應的的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。H—HCl—ClHHClClH—ClH—Cl吸收能量吸收能量放出能量放出能量所以一個化學反應是放熱還是吸熱取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小從宏觀角度認識化學中的能量變化①各種物質都儲存化學能，物質的組成、結構與狀態(tài)不同，所包含的化學能也不同。在化學反應中，反應物總能量與生成物總能量不同，所以，由反應物轉化為生成物必然伴隨著能量變化。放熱反應可以看成是反應物所具有的化學能轉化為熱能釋放出來，吸熱反應可以看成是熱能轉化為化學能被生成物所“儲存”。化學反應中的能量轉化遵循能量守恒定律。②物質的穩(wěn)定性與能量的關系結論：能量越低物質越穩(wěn)定從宏觀角度認識化學中的能量變化③化學反應與能量變化關系示意圖

反應物總能量>生成物總能量釋放能量從宏觀角度認識化學中的能量變化③化學反應與能量變化關系示意圖

反應物總能量<生成物總能量吸收能量人類對能源的利用人類利用能源的三個階段：

時期、

時期和

時期。

柴草化石能源多能源結構消費量（折合成標準煤）/萬噸消費總量分類消費總量煤炭石油天然氣水電、風電、核電429905273849786732536452019占比/%10064186122015年我國能源消費總量和構成人類對能源的利用

面臨的問題：一是其短期內不可再生，儲量有限，隨著能源消費需求的不斷增加，能源消費量與儲量之間的矛盾日益突顯；二是煤和石油產品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。解決的方法：解決辦法節(jié)約能源尋找新能源人類對能源的利用節(jié)能燃料燃燒階段——改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清