化學反應(yīng)與熱能課件高一下學期化學人教版

第六章化學反應(yīng)與能量第一節(jié)化學反應(yīng)與能量變化第1課時化學反應(yīng)與熱能課程學習目標

通過實驗認識吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。1知道化學反應(yīng)的反應(yīng)熱和焓變。2新課講解能夠根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量判斷是吸熱還是放熱反應(yīng)。4掌握利用鍵能計算反應(yīng)的反應(yīng)熱。3火的發(fā)現(xiàn)和使用使人類告別了茹毛飲血的時代，從野蠻走向文明。我們利用的正是燃燒過程中釋放的能量，化學反應(yīng)不僅僅是物質(zhì)的變化，還伴隨有能量的變化?；瘜W能可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能、電能等，當能量以熱的形式表現(xiàn)時，化學反應(yīng)就分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。那么化學中都有哪些放熱和吸熱反應(yīng)。新課講解新課講解【實驗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(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。知識點一、吸熱和放熱反應(yīng)1.實驗新課講解【實驗6-2】將20gBa（OH）2.8H2O晶體研細后與10gNH4Cl晶體儀器放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯壁下部，試著用手拿起燒杯，觀察現(xiàn)象。新課講解實驗現(xiàn)象：在實驗6-1中，鎂條不斷溶解，有氣泡產(chǎn)生，同時觀察到溫度計溫度升高，說明反應(yīng)放出了熱量。反應(yīng)方程式：Mg+2HCl==MgCl2+H2↑在實驗6-2中，用手觸摸燒杯壁下部,燒杯壁冰冷，拿起燒杯，木片上的水滴結(jié)冰，和燒杯底部粘結(jié)在一起，說明反應(yīng)吸收了熱量。反應(yīng)方程式：Ba（OH）2.8H2O+2NH4Cl==NH3↑+BaCl2+10H2O新課講解

化學上把釋放熱量的化學反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)，如鎂條、鋁片和鹽酸的反應(yīng)，木炭、氫氣、甲烷等在氧氣中的燃燒，氫氣與氯氣的化合等都是放熱反應(yīng)。把吸收熱量的化學反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)，如氫氧化鋇和氯化銨的反應(yīng)，鹽酸和碳酸氫鈉的反應(yīng)，灼熱的炭與二氧化碳的反應(yīng)等都是吸熱反應(yīng)。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見放熱反應(yīng)所有的燃燒中和反應(yīng)溶液里的置換一般的化合反應(yīng)鋁熱反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)電離強堿與銨鹽一般的分解反應(yīng)特殊的化合反應(yīng)（C和CO2反應(yīng)）特殊的置換（C和水蒸氣、鐵和水蒸氣）新課講解微訓練下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是__________，屬于吸熱反應(yīng)的是__________(填序號)。答案②③④⑤⑥

①⑦①煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)

②燃燒蜂窩煤取暖③炸藥爆炸④硫酸與氫氧化鉀溶液反應(yīng)⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥食物腐?、咛寂c水蒸氣反應(yīng)制得水煤氣知識點二化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系如圖是氫氣與氯氣反應(yīng)的過程示意圖，結(jié)合本圖，完成下列知識點：新課講解1．化學反應(yīng)中能量變化的原因E1>E2，反應(yīng)________能量；E1<E2，反應(yīng)________能量。新課講解舊鍵斷裂—吸收能量436+243=

679kJ/mol新鍵形成—放出能量431+431=862kJ/mol反應(yīng)放出熱量：862kJ/mol－679kJ/mol=183kJ/mol新課講解1．化學反應(yīng)中能量變化的原因可以用鍵能計算反應(yīng)類型E1>E2，反應(yīng)________能量；E1<E2，反應(yīng)________能量。吸收釋放吸收釋放新課講解2．決定化學反應(yīng)中能量變化的因素反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)________；反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)________。3．化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的形式(1)化學反應(yīng)的能量變化還可以看做是“儲存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(________能)轉(zhuǎn)化為________能、________能或________能等釋放出來的過程。(2)化學反應(yīng)的能量變化也可以看做是________能、________能或________能等物質(zhì)外部的能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(________能)被“儲存”起來的過程。放熱吸熱化學熱電光熱電光化學新課講解微判斷(1)化學鍵斷裂需要吸收能量，化學鍵形成會放出能量(

)(2)化學反應(yīng)必然伴隨能量變化(

)(3)相同條件下由原子形成1molH—Cl鍵所放出的能量與斷開1molH—Cl鍵吸收的能量相等(

)(4)放出能量越多的反應(yīng)通常生成物越不穩(wěn)定(

)(5)化學反應(yīng)過程不一定都有能量變化(

)(6)NaOH溶于水要釋放能量(

)(7)煤、石油和天然氣都是化石能源(

)(8)柴草燃燒時，化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能(

)√√√××√√×微思考1．不同化學反應(yīng)所伴隨發(fā)生的能量變化也不同?；瘜W反應(yīng)是吸熱還是放熱由什么決定？是不是放熱反應(yīng)不需加熱，吸熱反應(yīng)都要加熱？試舉例說明。提示化學反應(yīng)是吸熱還是放熱決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小，前者大于后者為放熱反應(yīng)，前者小于后者為吸熱反應(yīng)。有的放熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生，例如煤的燃燒就是放熱反應(yīng)，但需要加熱或點燃引發(fā)反應(yīng)；有的放熱反應(yīng)不需要加熱，如磷的自燃。吸熱反應(yīng)大都需要加熱，也有不需加熱就能反應(yīng)的，例如Ba(OH)2·8H2O固體與NH4Cl固體的反應(yīng)。所以：一個化學反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于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、與反應(yīng)條件無關(guān)新課講解?H＝E（反應(yīng)物鍵能總和）－E（生成物鍵能總和）2．NaOH溶于水放出熱量、NaOH溶于水是放熱反應(yīng)嗎？提示吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學反應(yīng)。注意明確某些吸熱過程和放熱過程不屬于化學反應(yīng)。如：NaOH固體溶于水，濃硫酸稀釋屬于放熱過程；NH4NO3固體溶于水屬于吸熱過程，三者都不是化學反應(yīng)，也就不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。微思考學習任務(wù)1化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系如圖是氫氣與氧氣反應(yīng)的示意圖，結(jié)合本圖完成下列討論：1．化學反應(yīng)中能量變化的原因是任何化學反應(yīng)中，舊鍵斷裂時__________(填“吸收”或“放出”)的能量與新鍵形成時__________(填“吸收”或“放出”)的能量均不相等，所以任何化學反應(yīng)都有能量變化。提示吸收放出2．氫能是一種綠色能源，H2在O2中燃燒，放出大量能量，說明2molH2和1molO2具有的總能量__________(填“大于”或“小于”)2molH2O具有的總能量。提示大于3．NaCl溶于水，化學鍵有沒有變化？如果僅從化學鍵角度分析，NaCl溶于水是吸熱還是放熱？提示NaCl溶于水，NaCl===Na＋＋Cl－，只有化學鍵斷裂，沒有化學鍵形成，因此NaCl溶于水是吸收熱量。1．從化學鍵的角度理解化學反應(yīng)過程中的能量變化化學反應(yīng)過程中的能量變化來源于化學反應(yīng)過程中舊化學鍵斷裂與新化學鍵形成時的能量變化。(1)若反應(yīng)物中的化學鍵斷開時吸收的能量高于生成物成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)吸收能量，吸收的能量＝反應(yīng)物分解吸收的總能量－生成物形成釋放的總能量。(2)若反應(yīng)物中的化學鍵斷開時吸收的能量低于生成物成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)放出能量，放出的能量＝生成物形成釋放的總能量－反應(yīng)物分解吸收的總能量。歸納總結(jié)2．從總能量的角度理解化學反應(yīng)過程中的能量變化一個確定的化學反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。具體情況見下表：

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量變化反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量鍵能變化生成物的總鍵能大于反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能小于反應(yīng)物的總鍵能圖示常見實例①金屬與水或酸的反應(yīng)；②金屬氧化物與水或酸的反應(yīng)；③可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化；④酸與堿的中和反應(yīng)；⑤大部分化合反應(yīng)①大部分分解反應(yīng)；②Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)③高溫下焦炭與水的反應(yīng)學習任務(wù)2

(核心素養(yǎng))吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的比較一、知識要點吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，反之是吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)化學鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——用于計算。若斷裂反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量，屬于放熱反應(yīng)，反之是吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷。凡是持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。三、對點訓練1.已知反應(yīng)A＋B===C＋D的能量變化如圖所示，下列說法正確的是(

)A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．只有在加熱條件下才能進行C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．反應(yīng)中斷開化學鍵吸收的總能量高于形成化學鍵放出的總能量答案D解析H2SO4與Ba(OH)2溶液混合，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，是放熱反應(yīng)；燃燒是指劇烈的發(fā)光、發(fā)熱的反應(yīng)，因而都是放熱反應(yīng)；復(fù)分解反應(yīng)，有的是放熱反應(yīng)，如酸堿中和反應(yīng)，有的是吸熱反應(yīng)，如氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)。答案C2．生活中每時每刻都發(fā)生著各種化學反應(yīng)，下列反應(yīng)不一定屬于放熱反應(yīng)的是(

)A．H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)

B．燃燒反應(yīng)C．復(fù)分解反應(yīng)

D．中和反應(yīng)A．放出能量的反應(yīng) B．吸收能量的反應(yīng)C．氧化還原反應(yīng) D．可逆反應(yīng)解析依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵吸收的能量為436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因為598kJ＞587kJ，所以，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)；根據(jù)反應(yīng)式可知該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)。答案B4．化學反應(yīng)中的能量變化是由化學反應(yīng)中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖表示N2(g)與O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化：下列說法中正確的是（雙選）(

)A．1molN2(g)與1molO2(g)反應(yīng)吸收的能量為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)與O2(g)混合能直接生成NO(g)D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水答案AB解析

A．1molN2(g)與1molO2(g)反應(yīng)吸收的能量為946kJ＋498kJ－2×632kJ＝180kJ，A正確；B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，B正確；C.在放電條件下，N2(g)與O2(g)混合能直接生成NO(g)，C錯誤；D.NO不是酸性氧化物，與NaOH溶液不反應(yīng)，D錯誤。四、世界能源1.從古到今，人類的能源主要來自于物質(zhì)的燃燒。進入近現(xiàn)代社會，煤、石油、天然氣等化石燃料成為主要的能源，但是化石燃料存在的主要問題：一是不可再生并且儲量有限；二是在燃燒和使用過程中產(chǎn)生了粉塵、SO2、NOx、CO等大氣污染物。所以人類必須節(jié)約能源并尋找合適的新能源。新課講解2.節(jié)能一方面是減少能源使用，另一方面則要提高能源的利用率。目前，人類比較理想的新能源，主要包括太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等。

煤、汽油和柴油等作為燃料大量使用會造成空氣污染，但不適用它們又會嚴重影響現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活。對此，請從社會不同人群的角度，提出你的想法和建議，并與同學討論。答案提示：讓學生從工廠、工人、司機、生活等角度自由發(fā)揮信息搜索

（1）利用互聯(lián)網(wǎng)（如國家統(tǒng)計局網(wǎng)站）搜索近10年我國每年的能源消費總量和能源礦產(chǎn)儲量的數(shù)據(jù)及變化趨勢，體會節(jié)能的重要性和必要性，（2）通過查閱書刊或互聯(lián)網(wǎng)搜索，了解煤和石油產(chǎn)品的燃燒排放物對環(huán)境和氣候的影響，以及人類正在采取的應(yīng)對措施。新課講解思考與討論隨堂練習1.（課本41頁第一題）化學反應(yīng)的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，物質(zhì)的變化是化學反應(yīng)的基本特征之一，化學反應(yīng)的另一基本特征是__________，通常表現(xiàn)為_____