第1课时化学反应与能量转化

1、第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式第2节 化学反应与能量变化1.如何区分化学变化和物理变化？化学反应的实质是什么？2.前面我们学过了哪些类型的化学反应？这些反应都有什么特征？3.现实生活中我们是如何利用化学反应的？回顾思考是否有新物质生成四种基本反应类型氧化还原反应离子反应燃烧反应化合价变化离子参加发光发热旧键的断裂和新键的形成物质种类变化制备新物质提供热能、光能等化学反应的利用物质变化能量变化应用应用制备物质提供能量问题： 化学反应中通常伴随着怎样的能量变化联想质疑1. 化学反应中能量变化的本质是什么？2. 木炭在空气中燃烧时，化学能会转化成哪些形式的能量？3. 电解水的过程中，电

2、能转化成化学能。那么，化学能可以转化成电能吗？化学能 化学能是指储存在物质当中的能量。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不同。化学能热能、光能化学能电能在以下两个你熟悉的化学反应中，除了物质的变化外是否还有能量的变化？如果有，是什么样的能量变化？活动探究 结合课本P47页，利用所给用品小组合作设计实验方案并进行实验，感受化学反应中的能量变化。实验用品 锌粉，铁粉，碳酸氢钠，稀盐酸，柠檬酸，蒸馏水； 试管，烧杯，温度计，胶头滴管，药匙。感受化学反应中的能量变化实验操作实验现象实验结论及有关化学方程式结论反应生成_，反应后溶液温度_3NaHCO3C6H8O7=Na3C6H5O73H

3、2O3CO2反应时_热量任何化学反应都伴随着能量变化，有的_能量，有的_能 量锌粉逐渐溶解，有气泡产生，溶液温度_Zn2HCl= ZnCl2H2反应时_热量一、化学反应的分类（从能量变化的角度）1、放热反应：最终表现为释放热量的化学反应2、吸热反应：最终表现为吸收热量的化学反应（5）需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；反应吸热还是放热与反应条件没有直接关系，吸热反应不一定需要加热。如碳酸氢钠与柠檬酸的反应。迁移应用石灰吟千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。古诗词中的化学反应 该诗是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻,表达自己为国尽忠,不怕牺牲的意愿

4、和坚守高洁的决心。通过古诗的描述,制取石灰的反应是放热反应还是吸热反应?石灰遇水的反应呢?CaCO3=CaO+CO2高温CaO+H2O=Ca(OH)2吸热反应放热反应随堂练习C问题： 化学反应中为什么会有能量的变化？反应吸热还是放热是由什么决定的呢？吸热过程放热反应放热反应，是食物中的有机物质被空气中的氧气氧化生成一些小分子产物，同时放出热量的过程二、化学反应中能量变化的本质1、从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质（1）实例分析断裂1molH2和1/2molO2中的化学键吸收的能量=436KJ+249KJ=685KJ形成1 molH20时，成键释放的能量=930KJ燃烧1molH2生成生

5、成1 molH20释放能量=930KJ-685KJ=245KJ释放能量吸收能量，反应过程释放能量E1E2E1E2释放能量吸收能量反应物新键形成释放能量E2放热反应吸热反应旧键断裂吸收能量E1生成物化学反应的实质（2）图示若形成新化学键释放的能量（E2）小于破坏旧化学键吸收的能量（E1），则需要吸收能量吸热反应。若形成新化学键释放的能量（E2）大于破坏旧化学键吸收的能量（E1），就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来放热反应；问题： 不同的物质不仅组成不同、结构不同，其内部所储存的能量（化学能）也不同，是否可以从物质自身储存的化学能的变化来分析化学反应能量变化的原因呢？（3）结论反应物

6、生成物能量E(生)能量E(反)E(反) E(生)释放能量E(反) E(生)吸收能量热能、光能、电能热能、光能、电能2、从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化的本质（1）图示 一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总能量（E反）大于生成物的总能量（E生），就会向外界释放能量放热反应。如果反应物的总能量（E反）小于生成物的总能量（E生），就会从外界吸收能量吸热反应。（2）结论化学反应中能量变化的原因1.从化学键的角度分析2.从物质内部能量的角度分析放热反应吸热反应放热反应吸热反应断裂化学键吸收的能量形成化学键释放的能量反应物

7、的总能量生成物的总能量断裂化学键吸收的能量形成化学键释放的能量反应物的总能量生成物的总能量微观角度宏观角度归纳总结化学能热能电能热能光能电能光能铝热反应焊接钢轨三、化学反应中能量转化的形式最具发展潜力的清洁能源氢能 氢能被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。 20 世纪 50 年代，科学家利用液氢作为超音速和亚音速飞机的燃料，成功地使氢能飞机上天。 氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池可将化学能直接转换为电能，能量转换效率通常为 60% 80%，而且污染少、噪音小、装置可大可小、使用方便。重点难点一：放热反应与吸热反应的判断AD重点难点二：反应中能量变化大小的计算方法反应反应物断键吸收的总能量E1生成物成键放出的总能量E2比较E1E2大小反应类型H2+Cl2=2HClE1E2放热反应H2+Br2=2HBrE1E2放热反应H2+I2=2HIE1E2放热反应DB知识