化学反应与热能课件高一下学期化学人教版

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程学习目标

通过实验认识吸热反应和放热反应。1知道化学反应的反应热和焓变。2新课讲解能够根据反应物和生成物的能量判断是吸热还是放热反应。4掌握利用键能计算反应的反应热。3火的发现和使用使人类告别了茹毛饮血的时代，从野蛮走向文明。我们利用的正是燃烧过程中释放的能量，化学反应不仅仅是物质的变化，还伴随有能量的变化。化学能可以转化为光能、热能、电能等，当能量以热的形式表现时，化学反应就分为吸热反应和放热反应。那么化学中都有哪些放热和吸热反应。新课讲解新课讲解【实验6-1】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。知识点一、吸热和放热反应1.实验新课讲解【实验6-2】将20gBa（OH）2.8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体仪器放入烧杯中，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，用手触摸烧杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。新课讲解实验现象：在实验6-1中，镁条不断溶解，有气泡产生，同时观察到温度计温度升高，说明反应放出了热量。反应方程式：Mg+2HCl==MgCl2+H2↑在实验6-2中，用手触摸烧杯壁下部,烧杯壁冰冷，拿起烧杯，木片上的水滴结冰，和烧杯底部粘结在一起，说明反应吸收了热量。反应方程式：Ba（OH）2.8H2O+2NH4Cl==NH3↑+BaCl2+10H2O新课讲解

化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，如镁条、铝片和盐酸的反应，木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧，氢气与氯气的化合等都是放热反应。把吸收热量的化学反应称为吸热反应，如氢氧化钡和氯化铵的反应，盐酸和碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等都是吸热反应。2.放热反应和吸热反应常见放热反应所有的燃烧中和反应溶液里的置换一般的化合反应铝热反应常见吸热反应电离强碱与铵盐一般的分解反应特殊的化合反应（C和CO2反应）特殊的置换（C和水蒸气、铁和水蒸气）新课讲解微训练下列反应中，属于放热反应的是__________，属于吸热反应的是__________(填序号)。答案②③④⑤⑥

①⑦①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)

②燃烧蜂窝煤取暖③炸药爆炸④硫酸与氢氧化钾溶液反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物腐败⑦碳与水蒸气反应制得水煤气知识点二化学键与化学反应中能量变化的关系如图是氢气与氯气反应的过程示意图，结合本图，完成下列知识点：新课讲解1．化学反应中能量变化的原因E1>E2，反应________能量；E1<E2，反应________能量。新课讲解旧键断裂—吸收能量436+243=

679kJ/mol新键形成—放出能量431+431=862kJ/mol反应放出热量：862kJ/mol－679kJ/mol=183kJ/mol新课讲解1．化学反应中能量变化的原因可以用键能计算反应类型E1>E2，反应________能量；E1<E2，反应________能量。吸收释放吸收释放新课讲解2．决定化学反应中能量变化的因素反应物总能量大于生成物总能量，反应________；反应物总能量小于生成物总能量，反应________。3．化学反应中能量转化的形式(1)化学反应的能量变化还可以看做是“储存”在物质内部的能量(________能)转化为________能、________能或________能等释放出来的过程。(2)化学反应的能量变化也可以看做是________能、________能或________能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(________能)被“储存”起来的过程。放热吸热化学热电光热电光化学新课讲解微判断(1)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量(

)(2)化学反应必然伴随能量变化(

)(3)相同条件下由原子形成1molH—Cl键所放出的能量与断开1molH—Cl键吸收的能量相等(

)(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定(

)(5)化学反应过程不一定都有能量变化(

)(6)NaOH溶于水要释放能量(

)(7)煤、石油和天然气都是化石能源(

)(8)柴草燃烧时，化学能全部转化为热能(

)√√√××√√×微思考1．不同化学反应所伴随发生的能量变化也不同。化学反应是吸热还是放热由什么决定？是不是放热反应不需加热，吸热反应都要加热？试举例说明。提示化学反应是吸热还是放热决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，前者大于后者为放热反应，前者小于后者为吸热反应。有的放热反应需要加热才能发生，例如煤的燃烧就是放热反应，但需要加热或点燃引发反应；有的放热反应不需要加热，如磷的自燃。吸热反应大都需要加热，也有不需加热就能反应的，例如Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体的反应。所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小、与反应条件无关新课讲解∆H＝E（反应物键能总和）－E（生成物键能总和）2．NaOH溶于水放出热量、NaOH溶于水是放热反应吗？提示吸热反应和放热反应均是化学反应。注意明确某些吸热过程和放热过程不属于化学反应。如：NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释属于放热过程；NH4NO3固体溶于水属于吸热过程，三者都不是化学反应，也就不属于吸热反应或放热反应。微思考学习任务1化学键与化学反应中能量变化的关系如图是氢气与氧气反应的示意图，结合本图完成下列讨论：1．化学反应中能量变化的原因是任何化学反应中，旧键断裂时__________(填“吸收”或“放出”)的能量与新键形成时__________(填“吸收”或“放出”)的能量均不相等，所以任何化学反应都有能量变化。提示吸收放出2．氢能是一种绿色能源，H2在O2中燃烧，放出大量能量，说明2molH2和1molO2具有的总能量__________(填“大于”或“小于”)2molH2O具有的总能量。提示大于3．NaCl溶于水，化学键有没有变化？如果仅从化学键角度分析，NaCl溶于水是吸热还是放热？提示NaCl溶于水，NaCl===Na＋＋Cl－，只有化学键断裂，没有化学键形成，因此NaCl溶于水是吸收热量。1．从化学键的角度理解化学反应过程中的能量变化化学反应过程中的能量变化来源于化学反应过程中旧化学键断裂与新化学键形成时的能量变化。(1)若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物成键释放的能量，则该反应吸收能量，吸收的能量＝反应物分解吸收的总能量－生成物形成释放的总能量。(2)若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物成键释放的能量，则该反应放出能量，放出的能量＝生成物形成释放的总能量－反应物分解吸收的总能量。归纳总结2．从总能量的角度理解化学反应过程中的能量变化一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出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。具体情况见下表：

放热反应吸热反应能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量键能变化生成物的总键能大于反应物的总键能生成物的总键能小于反应物的总键能图示常见实例①金属与水或酸的反应；②金属氧化物与水或酸的反应；③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化；④酸与碱的中和反应；⑤大部分化合反应①大部分分解反应；②Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应③高温下焦炭与水的反应学习任务2

(核心素养)吸热反应与放热反应的比较一、知识要点吸热反应和放热反应的判断方法(1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。(2)根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。若断裂反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，反之是吸热反应。放热反应吸热反应(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。(4)根据反应条件判断。凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。三、对点训练1.已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是(

)A．该反应是放热反应B．只有在加热条件下才能进行C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量答案D解析H2SO4与Ba(OH)2溶液混合，酸与碱发生中和反应，是放热反应；燃烧是指剧烈的发光、发热的反应，因而都是放热反应；复分解反应，有的是放热反应，如酸碱中和反应，有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。答案C2．生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不一定属于放热反应的是(

)A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应

B．燃烧反应C．复分解反应

D．中和反应A．放出能量的反应 B．吸收能量的反应C．氧化还原反应 D．可逆反应解析依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键吸收的能量为436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2＝598kJ，因为598kJ＞587kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。答案B4．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图表示N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是（双选）(

)A．1molN2(g)与1molO2(g)反应吸收的能量为180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C．通常情况下，N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水答案AB解析

A．1molN2(g)与1molO2(g)反应吸收的能量为946kJ＋498kJ－2×632kJ＝180kJ，A正确；B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，B正确；C.在放电条件下，N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)，C错误；D.NO不是酸性氧化物，与NaOH溶液不反应，D错误。四、世界能源1.从古到今，人类的能源主要来自于物质的燃烧。进入近现代社会，煤、石油、天然气等化石燃料成为主要的能源，但是化石燃料存在的主要问题：一是不可再生并且储量有限；二是在燃烧和使用过程中产生了粉尘、SO2、NOx、CO等大气污染物。所以人类必须节约能源并寻找合适的新能源。新课讲解2.节能一方面是减少能源使用，另一方面则要提高能源的利用率。目前，人类比较理想的新能源，主要包括太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。

煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不适用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法和建议，并与同学讨论。答案提示：让学生从工厂、工人、司机、生活等角度自由发挥信息搜索

（1）利用互联网（如国家统计局网站）搜索近10年我国每年的能源消费总量和能源矿产储量的数据及变化趋势，体会节能的重要性和必要性，（2）通过查阅书刊或互联网搜索，了解煤和石油产品的燃烧排放物对环境和气候的影响，以及人类正在采取的应对措施。新课讲解思考与讨论随堂练习1.（课本41页第一题）化学反应的本质是有新物质生成，物质的变化是化学反应的基本特征之一，化学反应的另一基本特征是__________，通常表现为_____