6.1.1 化学反应与热能 课件 2023-2024学年高一下学期人教版化学

第一节

化学反应与能量变化

第六章

化学反应与能量化学反应与热能实验探究化学反应过程中存在热量变化——盐酸与镁反应前后溶液的温度变化实验步骤在一支试管中加入2mL2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。化学反应中的热量变化实验现象结论有

产生；用温度计测量，温度

。该反应产生

，该反应

热量。化学反应方程式：

升高气泡Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑放出气体化学反应中的热量变化化学反应与热能实验探究化学反应过程中存在热量变化——氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化实验步骤将20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。化学反应中的热量变化实验现象结论闻到________气味；烧杯壁_____；木片和烧杯___________；混合物呈_____。该反应产生NH3和H2O，该反应

_____热量。化学反应方程式：刺激性发凉黏结在一起糊状吸收Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O化学反应中的热量变化放热反应与吸热反应1.放热反应把释放热量的化学反应称为放热反应。常见的放热反应：所有的燃烧反应及缓慢氧化反应酸碱中和反应活泼金属和酸或水的反应大多数化合反应铝热反应少数分解反应2H2O2=====2H2O+O2↑MnO2

2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3高温化学反应中的热量变化2.吸热反应把吸收热量的化学反应称为放热反应。常见的吸热反应：例如：C+H2O===CO+H2高温大多数分解反应某些以C、CO、H2为还原剂还原氧化物的反应某些晶体间的反应，如：氢氧化钡与氯化铵的反应盐酸与碳酸氢钠的反应化学反应中的热量变化注意(1)所有化学反应都会伴随有能量的变化(2)吸热反应、放热反应都指的是化学反应。有些过程也会有能量的变化，如NaOH潮解（放热）、NaOH溶于水（放热）、H2SO4溶于水（放热）、NH4NO3溶于水（吸热）等属于吸/放热过程，不属于吸/放热反应（3）化学反应中的热量变化化学反应与热能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，前期需加热引发，但为放热反应。放热反应常温下不一定容易发生。如铝热反应吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下就能进行。化学反应中的热量变化化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？化学反应中能量变化的原因微观角度——分子和原子的角度化学反应过程——物质变化电解水水分子的变化化学变化的实质在化学变化中，分子破裂成原子，原子又重新组合成新的分子化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因微观角度——化学键化学反应过程——物质变化一个化学反应过程，本质上就是旧化学键的_____和新化学键的_____过程断裂形成以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程化学变化的实质化学反应中能量变化的原因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。1.从化学键的断裂与形成角度看吸/放热反应（微观）H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)（25℃，101kPa）吸收吸收679

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。化学键的_____________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。释放小于放热断裂和形成化学反应中能量变化的原因用图形表示化学反应中能量变化E吸＜E放

放热反应E吸

>

E放

吸热反应化学反应中能量变化的原因物质的组成、结构与

不同，所具有的能量不同。因此，一个化学反应的能量变化取决于

和

的相对大小。状态反应物总能量

生成物总能量

释放能量Q放①反应物的总能量>生成物的总能量（1）放热反应2.从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识)②反应物的总能量=生成物的总能量+Q放③化学能转化为热能

化学反应中能量变化的原因①生成物的总能量>反应物的总能量（2）吸热反应②反应物的总能量=生成物的总能量-Q放③热能转化为化学能被生成物“储存”

化学反应中能量变化的原因1.稳定物生成不稳定物是

反应。2.需要持续加热才能进行的一般是

反应。3.如果某反应为放热，则逆反应为吸热。吸热吸热能量越低越稳定化学反应中能量变化的原因总结归纳1、判断吸热反应和放热反应的两种方法(1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。【拓展】键能

在25℃，101KPa条件下，形成或断裂1mol化学键所释放或吸收的能量称为化学键的键能。画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。放热反应吸热反应知识提现反应物能量能量生成物能量中间物质能量反应物能量生成物能量中间物质能量能量反应物总键能>生成物总键能反应物总键能<生成物总键能化学反应中能量变化的原因化学能与热能相互转化的应用人类获取热能的主要途径都是通过物质的燃烧以树枝杂草为主以煤、石油和天然气为主早期的主要能源现代的主要能源人类对能源的利用化石燃料利用过程面临的问题储量有限，短期内不可再生影响环境煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。人类对能源的利用太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等提高燃料的燃烧效率提高能源利用率太阳能

风能

地热能解决办法节能寻找新能源人类对能源的利用我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电2015年我国发电总量构成图火力发电水力发电一、火力发电原理及过程一、火力发电原理及过程在化学反应中，物质中的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为热能。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能？燃烧蒸汽发电机化学能

热能

机械能

电能一、火力发电原理及过程？一、火力发电原理及过程电子定向移动氧化还原反应1.电流是怎样产生的？2.什么反应中有电子的转移？二、探究化学能直接转变为电能的装置二、探究化学能直接转变为电能的装置Zn+H2SO4ZnSO4+H2

Zn+2H＋Zn2＋+H2↑2e

化学能热能锌稀硫酸稀硫酸ZnCu将Zn片、Cu片同时插入稀硫酸中，有什么现象？【探究1】思考：锌与稀硫酸反应时锌失的电子直接给了H+，能否让锌失的电子间接转移给H+呢？【探究1】实验现象:Zn片:Cu片:锌表面有气泡产生铜表面无明显现象Zn+2H+=Zn2++H2↑稀硫酸ZnCu【探究2】将Zn片、Cu片用导线连接插入稀硫酸中，有何现象？【探究2】思考：怎样才能知道导线中有电子通过?实验现象:Zn片:Cu片:锌表面部分溶解铜片表面有气泡产生Zn-2e-==Zn2+2H++2e-==H2↑产生H2的位置发生了改变稀硫酸ZnCu【探究3】用导线把Zn片Cu片之间串联一个电流表稀硫酸ZnCu现象：指针偏转有气泡产生锌片不断溶解Zn片:Cu片:电流表：【探究3】装置构成闭合回路，有电流通过稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+三、原电池把化学能转化为电能的装置称原电池。本质：氧化还原反应氧化反应和还原反应分区域进行稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+－+Zn－2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反应还原反应锌片：逐渐溶解铜片：产生气泡负极正极SO42-e－I外电路内电路阳离子阴离子总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑工作原理：负极：电子流出，失电子，发生氧化反应正极：电子流入，得电子，发生还原反应外电路电子：负极→沿导线→正极电流：正极→沿导线→负极内电路：阳离子→正极阴离子→负极小结：原电池的工作原理内电路电子不下水离子不上岸形成条件一：活泼性不同的两个电极怎样才能构成一个原电池呢？稀硫酸CuCu稀硫酸ZnC稀硫酸ZnZn四、探究原电池的形成条件√一般，负极：较活泼的金属作；正极：较不活泼的金属或非金属导体（如石墨等）形成条件二：电解质溶液或熔融电解质√酒精ZnCu硫酸铜溶液ZnCu蔗糖ZnCu四、探究原电池的形成条件稀硫酸稀硫酸CuZn形成条件三：形成闭合回路稀硫酸ZnCu四、探究原电池的形成条件四、探究原电池的形成条件形成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极接触。稀硫酸ZnCu四、探究原电池的形成条件√稀硫酸CCu形成条件四：自发的氧化还原反应通常，放热反应是自发的

两极一液一回路小结：原电池正负极的判断方法电极材料反应类型电子流向电极现象离子移向负极正极较活泼金属较不活泼金属或能导电的非金属

氧化反应还原反应

电子流出电子流入e-不断溶解质量减小电极增重或有气体产生阴离子移向阳离子移向请你当医生

你能为她开一个药方吗？1．如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是(

)B2.在下图的8个装