新教材同步系列2024春高中化学第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能课件新人教版必修第二册

第六章化学反应与能量①认识物质具有的能量，认识吸热反应与放热反应。②了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。③知道化学反应可以实现化学能与其他形式能量的转化。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。④以原电池为例认识化学能可以转化为电能。从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。⑤能列举化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素。⑥了解化学反应速率的含义及其表示方法。了解影响化学反应速率的因素，初步了解控制化学反应速率的方法。⑦认识可逆反应，了解化学平衡的含义。会判断化学平衡状态。⑧了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。学习内容考查重点化学反应与能量变化化学反应与热能①常见的吸热反应与放热反应②从化学键的断裂与形成认识化学反应能量变化的原因③原电池工作原理、常见的原电池装置④化学反应速率的计算及影响因素⑤可逆反应、化学平衡状态的判断⑥化学反应条件的控制方法化学反应与电能化学反应的速率与限度化学反应的速率化学反应的限度化学反应条件的控制第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能学习目标素养目标通过实验探究，认识常见的吸热反应和放热反应，并能从化学键的断裂和形成的角度及反应物和生成物具有的总能量相对大小的角度领会化学反应中能量变化的原因宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识了解人类能源利用的历史和前景科学态度与社会责任学法指导1．通过镁与盐酸反应、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体间的反应实验，学习吸热反应与放热反应，并能认识反应吸热或放热与反应条件无关2．以氢气和氯气合成氯化氢为例，从微观角度认识化学反应中能量变化的根本原因3．了解人类认识和利用能源的各个阶段课前·

新知导学1．实验探究(1)镁条和稀盐酸的反应。放热反应与吸热反应实验现象有________产生；用温度计测量，水银柱________离子反应________________________实验结论活泼金属与酸反应是________反应气泡上升Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑放热(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应。实验现象闻到_______气味，烧杯壁_______；木片和烧杯_____________，混合物呈______化学反应Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O实验结论该反应是______反应刺激性发凉黏结在一起糊状吸热2．概念及实例(1)放热反应：________热量的化学反应。如镁条、铝片与盐酸的反应，木炭、氢气、甲烷等在空气中的燃烧，氢气与氯气的化合反应等。(2)吸热反应：________热量的化学反应。如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。释放吸收不需要加热就可进行的反应是否一定是放热反应?【答案】不一定。如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应虽不需要加热即可进行，但该反应为吸热反应。微思考下列反应不一定属于放热反应的是 (

)A．燃烧反应B．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应C．Mg与盐酸的反应D．复分解反应【答案】D1．化学反应中能量变化的原因——微观角度(1)原因。化学反应中能量变化的原因(2)实例：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)。①断键——断开1molH2中的H—H键要______436kJ能量，断开1molCl2中的Cl—Cl键要_______243kJ的能量。则断键共需吸收______kJ的能量。②成键——形成2molHCl中的H—Cl键要______862kJ的能量。③结论：断键吸收的总能量______成键释放的能量，所以发生了______反应。吸收吸收679释放小于放热(3)结论：化学键的______________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。断裂和形成吸热放热2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度结论：化学反应中的能量变化决定于_________________________________的相对大小。释放吸收反应物的总能量与生成物的总能量有化学键断裂或形成的变化是否一定是化学变化？【答案】不一定。如HCl溶于水发生电离断键，或从浓盐酸中挥发出氯化氢气体有化学键形成，但这些变化都是物理变化。微思考已知化学反应N2＋3H2⥫⥬2NH3的能量变化如下图所示。【答案】(1)释放(2)b－a人类利用能源的三个阶段人类利用能源的历史天然气太阳地热氢提高燃料的燃烧效率应该从哪些方面考虑？【答案】使燃料与氧气充分接触，如将煤粉碎、液化和气化；通入充足的氧气。微思考新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列属于新能源的是 (

)A．氢气 B．煤炭C．天然气 D．石油【答案】A课堂·

重难探究[重难理解]1．常见的放热反应和吸热反应重难点一放热反应和吸热反应的理解与判断2．关于吸热反应和放热反应的易错点(1)“三个不一定”。①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；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。(2)吸热反应和放热反应都是化学变化。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。(2022·福建泉州一中阶段)下列说法正确的是 (

)①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行A．①② B．③④C．①②③④ D．②③④[典例精练]【答案】B【解析】①需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铁在氧气中燃烧；②放热反应在常温下不一定容易发生，如N2与H2合成NH3。(2022·广东阳江月考)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知 (

)A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量【答案】B【解析】醋酸逐渐凝固，说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低，因此该反应为吸热反应，A错误；吸热反应中吸收的能量转化为产物内部的能量储存在产物中，B正确；由于NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应，故反应物的总能量低于生成物的总能量，C、D错误。下列说法正确的是 (

)A．干冰升华需吸收大量的热，这个变化是吸热反应B．已知反应：X＋Y===M＋N为放热反应，则X的能量一定高于M的能量C．分解反应一定是吸热反应D．用氢氧焰可以加热软化玻璃，生产各种玻璃器皿，主要是利用了氢气和氧气化合时放出的热量【答案】D【解析】本题易混淆吸热反应与吸热过程而错选A项。A中干冰升华是物理变化，是吸热过程，不是吸热反应；B中不能单独比较X和M的能量高低；C中NH4NO3分解生成N2和H2O等，为放热反应。[重难理解]1．化学反应能量变化图如下图所示：重难点二反应能量变化与化学键的断裂、形成间的关系2．化学反应能量的计算计算公式：化学反应中的能量变化值＝反应物的总键能－生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着该反应为吸热反应；计算出的数值如果为负值，意味着该反应为放热反应。(2023·江苏盐城射阳中学段考)分析下图可知，下列有关说法不正确的是 (

)[典例精练]A．HCl分解为H2与Cl2时吸收热量B．断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJC．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙D．1molH2和1molCl2的总能量大于2molHCl的能量【答案】C(2023·河北保定二中段考)几种化学键的键能如下表：化学键O===OH—HH—O键能/(kJ·mol-1)498436463下列说法中正确的是 (

)A．过程O2(g)===2O(g)放出能量B．过程O(g)＋2H(g)===H2O(g)放出能量C．反应O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)为吸热反应D．H2O吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B【解析】过程O2(g)===2O(g)中化学键发生断裂，吸收能量，A错误；过程O(g)＋2H(g)===H2O(g)中形成化学键，放出能量，B正确；反应O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)是燃烧反应，属于放热反应，C错误；化学反应中必然有化学键的断裂与生成，D错误。[课堂小结]小练·素养达成【答案】C2．下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是 (

)A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势B．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染C．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料D．加大化石燃料的开发利用，有利于使用实现“碳中和”【答案】D【解析】由图可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，A正确；加大水电、风电的开发利用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，B正确；天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，石油燃烧会产生氮氧化物等污染物，故天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料，C正确；加大化石燃料的开发利用会增加CO2的排放，不利于使用实现“碳中和”，D错误。3．(2023·广东深圳翠园中学期中)一定条件下，石墨与金刚石可以相互转化：石墨(s)⥫⥬金刚石(s)。其能量转化关系如图所示，下列说法正确的是 (

)A．金刚石比石墨稳定B．石墨转化为金刚石是吸热反应C．1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总能量高D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧释放的热量相同【答案】B【解析】能量越低越稳定，由图知，等质量的金刚石能量大于石墨，则石墨比金刚石稳定，A错误；金刚石所具有的能量高，石墨转化为金刚石是吸热反应，B正确；结合选项A可知，1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总能量低，C错误；等质量的石墨与金刚石完全燃烧生成稳定的化合物释放的热量不相同，金刚石所具有的能量高，释放的热量多，D错误。4．下列说法正确的是 (

)A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量B．任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C．形成生成物化学键释放的能量大于破坏反应物化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多【答案】A【解析】放热反应在常温下不一定能发生，如煤的燃烧，B错误；形成生成物化学键释放的能量大于破坏反应物化学键所吸收的能量时，反应为放热反应，C错误；等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，D错误。5．(2022·广东广州一模改编)北京2022年冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运。下列说法错误的是 (

)A．火炬“飞扬”燃烧时，化学能全部转化为光能B．火炬“飞扬”燃烧时，反应物总能量高于生成物总能量C．火炬“飞扬”使用纯氢作燃料，实现碳排放为零D．速滑馆使用CO2制冰，比用氟利昂制冰更环保【答案】A6．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键吸收的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键吸收的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式正确的是

(

)A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋