化學反應與熱能課件高一下學期化學人教版2

第六章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量變化

化學反應與熱能

原始人獲得能量“神州”11號火箭發(fā)射精彩瞬間

現(xiàn)代社會中，人類的一切活動（從衣食住行到文化娛樂，從社會生產到學科研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學反應中能量變化密切相關?；剂先紵龝尫糯罅康臒?。除了燃燒，其他化學反應也伴隨這放熱或吸熱現(xiàn)象?！緦嶒?-1】課本P32在一只試管中加入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。現(xiàn)象：鎂條逐漸溶解，有氣泡產生，溫度計溫度上升。結論：該反應放出熱量一.化學反應過程中的熱量變化Mg+2HCl=MgCl2+H2↑反應原理1、實驗探究【實驗6-2】課本P33將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細后與10gNH4Cl在燒杯中混合，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，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：有刺激性氣味氣體產生；木片上的水結成冰，木片與燒杯底被冰粘結在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺，混合物呈糊狀。反應原理Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑結論：該反應吸收熱量學生活動1：閱讀教材P33第一段，結合所學知識歸納總結出常見的放熱反應與吸熱反應？①所有的燃燒反應；

②所有的酸堿中和反應；③大多數(shù)化合反應（N2+O2==2NO除外）；④活潑金屬跟水或酸的置換反應；⑤鋁熱反應（2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe）和物質的緩慢氧化。

常見放熱反應①大多數(shù)分解反應（2H2O2==2H2O+O2除外）；②Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③以C、H2、CO為還原劑部分過氧化還原反應；C+CO2=（高溫）2COC+H2O(g)=CO+H2④碳酸氫鈉與鹽酸的反應。常見吸熱反應注意：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(lián)系，有些放熱反應需要加熱的條件，有些吸熱反應在常溫下就可反生。一.化學反應過程中的熱量變化2、放熱反應和吸熱反應①把

熱量的化學反應稱為放熱反應。②把

熱量的化學反應稱為吸熱反應。釋放吸收一.化學反應過程中的熱量變化注意：（1）吸、放熱反應都屬于化學反應。

（2）放/吸熱過程不屬于放/吸熱反應。

比如：濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固體溶于水吸熱，

以上變化過程均為物理變化，不是吸、放熱反應。1.根據(jù)日常生活和回憶已學化學反應，對下列變化按吸熱或放熱的標準分類：①鈉投入水中②煅燒石灰石制生石灰③食物腐爛④炸藥爆炸⑤氫氣在氯氣中燃燒⑥生石灰與水作用制熟石灰⑦碳與水蒸氣制取水煤氣(CO和H2)

⑧硫酸與氫氧化鈉的中和反應⑨氦氣球受熱爆炸(1)屬于放熱反應的有：

(填序號，下同)。(2)屬于吸熱反應的有：

。

①③④⑤⑥⑧

②⑦

應用體驗1學生活動2：從微觀探析（化學鍵）角度分析化學反應過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？

化學反應的實質：舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成H2+Cl2

===

2HCl點燃H—HCl—ClH—Cl斷開斷開形成H···

·Cl··：＋→Cl····

H

····成鍵放熱斷鍵吸熱二.化學反應中能量變化的原因化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因學生活動3：閱讀課本P33，請根據(jù)下列信息判斷氫氣和氯氣化合生成氯化氫的反應是吸收能量還是放出能量？1molH22molH共價鍵斷裂吸收436kJ能量1molCl22molCl共價鍵斷裂吸收243kJ能量共價鍵形成釋放862kJ能量}2molHClH2(g)

+CI2(g)

=2HCI(g)H—H+Cl—Cl→2H—Cl吸收的能量(436+243)KJ

(431+431)KJ

釋放的能量<1.微觀角度：化學反應中能量變化的原因——化學鍵的斷裂和形成反應結果放出能量=(431+431)—(436+243)KJ=183KJ點燃斷1molH-H鍵吸收436kJ斷1molCl-Cl鍵吸收242kJ形成2molH-Cl鍵放出2×431kJ即862kJ能量反應進程能量放出能量183kJ1.微觀角度：化學反應中能量變化的原因——化學鍵的斷裂和形成

E1＜E2

放熱反應在25℃、101kPa條件下H2+Cl2

===2HCl反應為例點燃

放熱反應：

斷鍵吸收的總能量<成鍵放出的總能量

能量反應進程斷鍵吸收能量成鍵釋放能量釋放能量放熱反應反應物生成物鍵能圖能量反應進程成鍵釋放能量CaCO3吸收能量斷鍵吸收能量CaOCO2

吸熱反應：斷鍵吸收的總能量>成鍵放出的總能量

吸熱反應鍵能圖學生活動4：從宏觀辨識（總能量）角度分析化學反應過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？物質的組成、結構與狀態(tài)不同，能量不同。能量變化取決于反應物總能量和生成物總能量的相對大小。2.宏觀角度：反應物和生成物的總能量相對大小2.宏觀角度：反應物和生成物的總能量相對大小課本P34反應物的總能量高生成物的總能量低放熱反應生成物的總能量高反應物的總能量低吸熱反應能量圖能量反應物生成物反應過程（I）放熱反應能量反應物生成物反應過程（II）吸熱反應1.判斷正誤。(1)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應,反應過程中所釋放的能量全部轉化為熱能。()(2)相同條件下,形成1molH—Cl鍵放出的能量與斷開1molH—Cl鍵吸收的能量相等。()(3)對于一個化學反應來說,當化學鍵斷裂時吸收的能量大于化學鍵形成時放出的能量,則該反應放熱。()(4)已知Fe與稀鹽酸的反應為放熱反應,則Fe的能量大于H2的能量。()(5)石墨轉化為金剛石需要吸收熱量,所以金剛石更穩(wěn)定。()×√×××應用體驗22.分析如圖，不能得出的結論是

A.H2與O2反應是放熱反應B.斷開化學鍵要放出能量C.化學反應既有物質變化又有能量變化D.2molH2(g)和1molO2(g)的總能量高于2molH2O(g)的總能量√斷開化學鍵破壞物質的穩(wěn)定性，需要吸收能量應用體驗23.已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能[通常把斷開(或形成)1mol化學鍵吸收(或放出)的能量稱為鍵能]：P—P為198kJ·mol－1、P—O為360kJ·mol－1、O==O為498kJ·mol－1。則P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，生成1molP4O6(s)放出的熱量為________。放熱1638kJ斷開舊化學鍵吸收的能量為6×198kJ＋3×498kJ＝2682kJ形成新化學鍵放出的能量為12×360kJ＝4320kJ

故該反應為放熱反應4320kJ－2682kJ＝1638kJ應用體驗2判斷吸熱反應和放熱反應的兩種方法(1)根據(jù)反應物總能量和生成物總能量的相對大小判斷——反應物的總能量高于生成物的總能量的反應為放熱反應，反之為吸熱反應(宏觀角度)。(2)根據(jù)化學鍵斷裂和形成時能量變化大小關系判斷——斷裂反應物中化學鍵吸收的總能量大于形成生成物中化學鍵釋放的總能量的反應為吸熱反應，反之為放熱反應(微觀角度)。歸納總結1.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2.利用過程中面臨兩個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。三.化學反應中熱能的利用最常見的常規(guī)能源是化石燃料(煤、石油和天然氣)3.解決辦法節(jié)能尋找新能源一個是燃料燃燒階段，可通過改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的燃燒效率；另一個環(huán)節(jié)是能量利用階段，可通過使用節(jié)能燈，改進電動機的材料和結構，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產等措施促進能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率。太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等三.化學反應中熱能的利用【思考與討論】

煤、汽油和柴油等作為燃料大量使用會造成空氣污染，但不使用它們又會嚴重影響現(xiàn)代社會的生產和生活。對此，請從社會不同人群的角度，提出你的想法或建議，并與同學討論。氫氣是理想的“綠色能源”①熱值高：②原料豐富：③產物無污染物質煤炭石油天然氣氫氣熱值/(KJ﹒g-1)約33約48約56143生活中常見的染料有煤、石油、天然氣等。為什么質量相同的不同燃料，完全燃燒后放出的熱不相等？這與燃料的熱值（heatvalue）有關。熱值：指在一定條件下

單位：

單位質量的可燃物完全燃燒所放出的熱。幾種燃料的熱值KJ﹒g-1四.燃料燃燒釋放的能量1.在人類生產、生活對能量的需求日益增長的今天，研究化學反應及其能量變化，對合理利用常規(guī)能源和開發(fā)新能源具有十分重要的意義。能源是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的因素。請完成下列問題：(1)礦物能源是現(xiàn)代人類社會賴以生存的重要物質基礎。目前，全球仍主