化学反应与热能课件高一下学期化学人教版2

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化

化学反应与热能

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现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到学科研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也伴随这放热或吸热现象。【实验6-1】课本P32在一只试管中加入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。现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。结论：该反应放出热量一.化学反应过程中的热量变化Mg+2HCl=MgCl2+H2↑反应原理1、实验探究【实验6-2】课本P33将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，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，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘结在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉，混合物呈糊状。反应原理Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑结论：该反应吸收热量学生活动1：阅读教材P33第一段，结合所学知识归纳总结出常见的放热反应与吸热反应？①所有的燃烧反应；

②所有的酸碱中和反应；③大多数化合反应（N2+O2==2NO除外）；④活泼金属跟水或酸的置换反应；⑤铝热反应（2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe）和物质的缓慢氧化。

常见放热反应①大多数分解反应（2H2O2==2H2O+O2除外）；②Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③以C、H2、CO为还原剂部分过氧化还原反应；C+CO2=（高温）2COC+H2O(g)=CO+H2④碳酸氢钠与盐酸的反应。常见吸热反应注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没

有直接联系，有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。一.化学反应过程中的热量变化2、放热反应和吸热反应①把

热量的化学反应称为放热反应。②把

热量的化学反应称为吸热反应。释放吸收一.化学反应过程中的热量变化注意：（1）吸、放热反应都属于化学反应。

（2）放/吸热过程不属于放/吸热反应。

比如：浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热，

以上变化过程均为物理变化，不是吸、放热反应。1.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：①钠投入水中②煅烧石灰石制生石灰③食物腐烂④炸药爆炸⑤氢气在氯气中燃烧⑥生石灰与水作用制熟石灰⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)

⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应⑨氦气球受热爆炸(1)属于放热反应的有：

(填序号，下同)。(2)属于吸热反应的有：

。

①③④⑤⑥⑧

②⑦

应用体验1学生活动2：从微观探析（化学键）角度分析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？

化学反应的实质：旧化学键断裂和新化学键形成H2+Cl2

===

2HCl点燃H—HCl—ClH—Cl断开断开形成H···

·Cl··：＋→Cl····

H

····成键放热断键吸热二.化学反应中能量变化的原因化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因学生活动3：阅读课本P33，请根据下列信息判断氢气和氯气化合生成氯化氢的反应是吸收能量还是放出能量？1molH22molH共价键断裂吸收436kJ能量1molCl22molCl共价键断裂吸收243kJ能量共价键形成释放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

释放的能量<1.微观角度：化学反应中能量变化的原因——化学键的断裂和形成反应结果放出能量=(431+431)—(436+243)KJ=183KJ点燃断1molH-H键吸收436kJ断1molCl-Cl键吸收242kJ形成2molH-Cl键放出2×431kJ即862kJ能量反应进程能量放出能量183kJ1.微观角度：化学反应中能量变化的原因——化学键的断裂和形成

E1＜E2

放热反应在25℃、101kPa条件下H2+Cl2

===2HCl反应为例点燃

放热反应：

断键吸收的总能量<成键放出的总能量

能量反应进程断键吸收能量成键释放能量释放能量放热反应反应物生成物键能图能量反应进程成键释放能量CaCO3吸收能量断键吸收能量CaOCO2

吸热反应：断键吸收的总能量>成键放出的总能量

吸热反应键能图学生活动4：从宏观辨识（总能量）角度分析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？物质的组成、结构与状态不同，能量不同。能量变化取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。2.宏观角度：反应物和生成物的总能量相对大小2.宏观角度：反应物和生成物的总能量相对大小课本P34反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应能量图能量反应物生成物反应过程（I）放热反应能量反应物生成物反应过程（II）吸热反应1.判断正误。(1)镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能。()(2)相同条件下,形成1molH—Cl键放出的能量与断开1molH—Cl键吸收的能量相等。()(3)对于一个化学反应来说,当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量,则该反应放热。()(4)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应,则Fe的能量大于H2的能量。()(5)石墨转化为金刚石需要吸收热量,所以金刚石更稳定。()×√×××应用体验22.分析如图，不能得出的结论是

A.H2与O2反应是放热反应B.断开化学键要放出能量C.化学反应既有物质变化又有能量变化D.2molH2(g)和1molO2(g)的总能量高于2molH2O(g)的总能量√断开化学键破坏物质的稳定性，需要吸收能量应用体验23.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能[通常把断开(或形成)1mol化学键吸收(或放出)的能量称为键能]：P—P为198kJ·mol－1、P—O为360kJ·mol－1、O==O为498kJ·mol－1。则P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，生成1molP4O6(s)放出的热量为________。放热1638kJ断开旧化学键吸收的能量为6×198kJ＋3×498kJ＝2682kJ形成新化学键放出的能量为12×360kJ＝4320kJ

故该反应为放热反应4320kJ－2682kJ＝1638kJ应用体验2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)。归纳总结1.人类利用能源的三个阶段：

时期、

时期和

时期。

柴草化石能源多能源结构2.利用过程中面临两个问题一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；二是煤和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。三.化学反应中热能的利用最常见的常规能源是化石燃料(煤、石油和天然气)3.解决办法节能寻找新能源一个是燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率；另一个环节是能量利用阶段，可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等三.化学反应中热能的利用【思考与讨论】

煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使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，提出你的想法或建议，并与同学讨论。氢气是理想的“绿色能源”①热值高：②原料丰富：③产物无污染物质煤炭石油天然气氢气热值/(KJ﹒g-1)约33约48约56143生活中常见的染料有煤、石油、天然气等。为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热不相等？这与燃料的热值（heatvalue）有关。热值：指在一定条件下

单位：

单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。几种燃料的热值KJ﹒g-1四.燃料燃烧释放的能量1.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主