2.2.1化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式課件高一下學(xué)期化學(xué)

第2章化學(xué)鍵

化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第2節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

課時(shí)11.知道物質(zhì)具有能量,了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，建立吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的概念。2.能夠從化學(xué)鍵的斷裂與形成角度理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)。化學(xué)反應(yīng)的利用物質(zhì)變化能量變化應(yīng)用應(yīng)用制備物質(zhì)提供能量問(wèn)題：

化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨著怎樣的能量變化？聯(lián)想·質(zhì)疑一、化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式

在以下兩個(gè)你熟悉的化學(xué)反應(yīng)中，除了物質(zhì)的變化外是否還有能量的變化？如果有，是什么樣的能量變化？化學(xué)能熱能、光能化學(xué)能電能化學(xué)能化學(xué)能是指儲(chǔ)存在物質(zhì)當(dāng)中的能量。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。活動(dòng)·探究感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化觀(guān)看下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)視頻并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)1-1】【實(shí)驗(yàn)1-2】實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有

產(chǎn)生；用溫度計(jì)測(cè)量，溫度____聞到刺激性氣味；燒杯壁發(fā)涼；玻璃片和燒杯

，混合物呈_____實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)產(chǎn)生

，____熱量該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，

熱量氣泡升高黏結(jié)在一起糊狀氣體放出吸收Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【結(jié)論】化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成以外，還總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的

熱量，有的

熱量。放出吸收1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)①放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。②吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。你還知道哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)，哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，請(qǐng)舉例說(shuō)明。？放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應(yīng)③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)2.常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有關(guān)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)理解的三個(gè)“不一定”(1)放熱反應(yīng)不一定容易發(fā)生，如合成氨反應(yīng)需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發(fā)生；吸熱反應(yīng)不一定難發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)在常溫下能發(fā)生。(2)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如硫與鐵的反應(yīng)；吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。(3)放熱過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過(guò)程，但不是放熱反應(yīng)；吸熱過(guò)程不一定是吸熱反應(yīng)，如升華、蒸發(fā)等過(guò)程是吸熱過(guò)程，但不是吸熱反應(yīng)。歸納總結(jié)(1)硝酸銨固體溶于水，溶液的溫度降低，該變化為吸熱反應(yīng)(

)(2)氫氣燃燒，濃硫酸溶于水，都放出熱量，這些變化都為放熱反應(yīng)(

)(3)化學(xué)反應(yīng)既有物質(zhì)變化，又有能量變化(

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

)(5)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(

)××√××[練一練]判斷正誤化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化？反應(yīng)吸熱還是放熱是由什么決定的呢？斷裂：氫氧鍵形成：氫氫鍵形成：氧氧鍵2H2O2H2+O2通電二、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的本質(zhì)宏觀(guān)微觀(guān)生成了新的物質(zhì)，能量變化舊化學(xué)鍵斷裂、新化學(xué)鍵形成吸收能量放出能量1.從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化（微觀(guān)角度）交流·研討請(qǐng)根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水蒸氣時(shí)是吸收能量還是釋放能量。斷鍵吸收的能量=436kJ+249kJ=685kJ成鍵釋放的能量=930kJ生成1molH20釋放能量=930kJ-685kJ=245kJ釋放能量＞吸收能量，反應(yīng)過(guò)程釋放能量E1＜E2E1＞E2釋放能量吸收能量反應(yīng)物新鍵形成釋放能量E2放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)舊鍵斷裂吸收能量E1生成物化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為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(duì)大小反應(yīng)物舊化學(xué)

鍵斷裂新化學(xué)

鍵形成吸收能量釋放能量生成物決定能量變化釋放能量大于吸收能量：放熱反應(yīng)吸收能量大于釋放能量：吸熱反應(yīng)

不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，其內(nèi)部所儲(chǔ)存的能量（化學(xué)能）也不同，是否可以從物質(zhì)自身儲(chǔ)存的化學(xué)能的變化來(lái)分析化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因呢？2.從物質(zhì)內(nèi)部能量的角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化（宏觀(guān)角度）反應(yīng)物生成物能量E(生)能量E(反)E(反)

＞E(生)釋放能量E(反)

＜

E(生)吸收能量熱能、光能、電能熱能、光能、電能放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲(chǔ)存”放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量＞生成物的總能量反應(yīng)物的總能量＜生成物的總能量化學(xué)能熱能電能熱能光能電能光能鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌三、化學(xué)能與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础獨(dú)淠軞淠鼙灰暈?1世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，世界上許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)廣泛開(kāi)展了氫能研究。20世紀(jì)50年代，科學(xué)家利用液氫作為超音速和亞音速飛機(jī)的燃料，成功地使氫能飛機(jī)上天。氫氧燃料電池被認(rèn)為是利用氫能解決未來(lái)人類(lèi)能源危機(jī)的途徑之一。氫氧燃料電池可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，能量轉(zhuǎn)換效率通常為60%～80%，而且污染少、噪音小、裝置可大可小、使用方便。[練一練]1.判斷正誤。(1)對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量大于化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量，則反應(yīng)放熱(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl鍵放出的能量與斷開(kāi)1molH—Cl鍵吸收的能量相等(

)(3)任何化學(xué)反應(yīng)，都有物質(zhì)變化，同時(shí)伴隨著能量變化(

)(4)放熱反應(yīng)為“貯存”能量的過(guò)程，吸熱反應(yīng)為“釋放”能量的過(guò)程(

)(5)已知Fe與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Fe的能量大于H2的能量(

)×√√××2.如圖是某化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線(xiàn)圖。下列敘述正確的是（

）A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.該圖可以表示Zn與HCl溶液反應(yīng)的能量變化C.該反應(yīng)先發(fā)生物質(zhì)變化后發(fā)生能量變化D.斷開(kāi)反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量B3.已知2H→H2的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.2H→H2過(guò)程中形成的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵B.相同質(zhì)量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低C.2H→H2過(guò)程中形成1mol新化學(xué)鍵放出437.6kJ的能量D.1molH2離解成2molH要放出437.6kJ熱量D4.已知N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)中反應(yīng)物所具有的總能量_____(填“高于”或“低于”)生成物的總能量。(2)1molNO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)要吸收____kJ能量。(3)斷裂1molN≡N吸收的能量x值為_(kāi)___。低于632946【解析】根據(jù)圖示，斷裂舊化學(xué)鍵所吸收能量為(x＋498)kJ，形成新化學(xué)鍵所釋放能量為2×632kJ＝1264kJ，每生成2molNO