6.1 化学反应与能量变化 第1课时 课件 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章

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wan火的历史，远比人类的历史要长得多。据考古学家发现：云南的元谋人约在170万年前就开始用火了，人类开始利用燃烧产生的热量进行了第一次烧烤。1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，把太空“听得到”《东方红》的豪迈撒向寰宇，开启了中国航天的新纪元。此后，我国航天事业迅速发展，从承载通信、导航、遥感等各项服务和任务的卫星遍布近地轨道，到飞船、空间站巡天；从“嫦娥”探月，到“天问”探火、“羲和”逐日……中国人在广袤太空留下一个个坚实足迹。燃烧是化学变化，思考：化学反应中能量是怎样变化的？化学能与热能——从火说起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实验探究化学反应过程中存在热量变化——盐酸与镁反应镁条2mol/L盐酸任务一

认识化学能与热能环节一

感受放热反应

环节一

感受放热反应

实验探究化学反应过程中存在热量变化——盐酸与镁反应实验现象看到有气泡产生大鹿化学工作室制作用温度计测得反应后温度升高实验结论反应产生________，__________热量气体放出环节二

感受吸热反应

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环节二

感受吸热反应

环节二

感受吸热反应

实验现象实验结论该反应产生NH3和H2O，吸收热量烧杯内的反应物呈糊状有刺激性气味气体产生触摸杯壁有冰凉的感觉烧杯与木片间的水凝结成冰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环节三

建立化学反应与热能转化模型

化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的______热量，有的______热量。放出吸收归纳总结

除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。机械能光能声能电能化学反应过程中存在热量变化环节三

建立化学反应与热能转化模型

氢氧化钡与氯化铵释放热量盐酸与镁吸收热量放热反应吸热反应环节三

建立化学反应与热能转化模型

所有燃烧反应01酸碱中和反应02大多数化合反应03物质的缓慢氧化05活泼金属与水或酸的反应042Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑C＋O2

CO2点燃NaOH＋HCl＝NaCl＋H2OCaO＋H2O＝Ca(OH)2常见的放热反应环节三

建立化学反应与热能转化模型

(固态铵盐与碱的反应)(C、H2为还原剂的氧化还原反应)NaHCO3与盐酸的反应大多数分解反应01CaCO3CaO＋CO2↑高温C＋CO22CO高温Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC＋H2O(g)

CO＋H2高温02特殊的吸热反应常见的吸热反应环节三

建立化学反应与热能转化模型

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，为物理变化过程；另外升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应判断易错点任务二

分析化学反应中能量变化的原因思考：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？方法指引：在实际学习和研究中，人们往往按照以下逻辑顺序逐步深入：从宏观现象入手，观察并描述物质的性质和变化。深入到微观结构，探究造成这些现象的根本原因。借助理论工具（如量子化学计算），进一步解释和预测相关现象。回归应用实践，利用所学知识解决实际问题和开发新技术。总之，化学认识世界是一个由表及里、由浅入深、不断综合与细化的动态过程。任务二

分析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变化中，分子破裂成原子，原子又重新组合成新的分子电解水水分子的变化化学变化的实质任务二

分析化学反应中能量变化的原因一个化学反应过程，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微观角度——化学键任务二

分析化学反应中能量变化的原因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断开吸收能量断开吸收能量形成释放能量释放能量形成微观角度——化学键任务二

分析化学反应中能量变化的原因E1＞E2，反应

能量(吸热反应)E1＜E2，反应

能量(放热反应)旧化学键断裂生成物新化学键形成反应物吸收能量(E1)释放能量(E2)吸收放出化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因任务二

分析化学反应中能量变化的原因【例】氢气在氯气中燃烧的反应过程如下图所示：(1)根据上图填写下表：化学键断裂或形成1mol化学键时能量变化反应中能量变化Cl—Cl吸收243kJ共吸收______kJH—H吸收436kJH—Cl放出431kJ共放出______kJ679862(2)该反应______(填“放出”或“吸收”)______kJ热量。放出183任务三

分析化学反应中能量变化的原因化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。思考：一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？物质的能量高低决定物质稳定性强弱，能量越低，物质越稳定。而物质越稳定，形成的化学键就越牢固，断键所需的能量就越大(或形成化学键所释放的能量就大)反应物具有的总能量高生成物具有的总能量低化学反应向环境释放能量水由高处向低处流要释放能量宏观角度——物质的能量图示放热反应任务三

分析化学反应中能量变化的原因任务三

分析化学反应中能量变化的原因水由低处抽向高处流需提供能量物质的能量高低决定物质稳定性强弱，能量越低，物质越稳定。而物质越稳定，形成的化学键就越牢固，断键所需的能量就越大(或形成化学键所释放的能量就大)生成物具有的总能量高反应物具有的总能量低化学反应从环境吸收能量图示宏观角度——物质的能量吸热反应【例】硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：(1)①是_____反应，②是_____反应，③是_____反应(填“吸热”或“放热”)。(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。吸热放热吸热小于任务四

体会学能与热能相互转化的应用以树枝杂草为主早期的主要能源以煤、石油和天然气为主现代的主要能源人类获取热能的主要途径都是通过物质的燃烧任务四

体会学能与热能相互转化的应用我国化石能源可开采年限储量有限，短期内不可再生煤、石油产品燃烧排放的污染物大气污染物的主要来源化石燃料获取能量面临的问题任务四

体会学能与热能相互转化的应用能量利用阶段提高能源的利用率混动汽车燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率富氧锅炉节能减排的措施任务四

体会学能与热能相互转化的应用开发新能源太阳能节能减排的措施总结练习【例】能源是经济增长与社会发展的重要物质基础，某研究人员对世界一次能源替代趋势曾作如下预测：(1)上图化石能源中属于较清洁的能源的是________。天然气总结练习(2)右图是氢能的制备及利用的途径之一①涉及能量转化方式有____。(填代号)a.光能→化学能b.电能→化学能c.化学能→电能②与汽油相比，氢气作为燃料的优点是___________________________ac污染小、可再生(合理即可)(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____(填字母)。a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生acd知识延伸西气东输“西气东输”，我国距离最长、口径最大的输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海9个省区，全长4200千米。天然气进入千家万户不仅让老百姓免去了烧煤、烧柴和换煤气罐的麻烦，而且对改善环境质量意义重大。仅以一、二线工程每年输送的天然气量计算，就可以少烧燃煤1200万吨，减少二氧化碳排放2亿吨、减少二氧化硫排放226万吨。总结练习如图为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A．1molN2(g)与1molO2(g)反应放出的能量为180kJB．常温下，N2