化学反应与能量变化课件高一下学期化学人教版

化学反应与能量变化第1课时1.了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。2.理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。3.能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。吸热反应和放热反应现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到科学研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。从煤、石油和天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。【实验一】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。【实验现象】镁条表面产生大量气泡，用手触摸反应后的试管，有温热感，温度计示数变大。吸热反应和放热反应【实验一】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。【实验结论】盐酸与镁反应向外界放出热量，将化学能转化为热能。反应方程式：Mg+2HClMgCl2+H2↑吸热反应和放热反应【实验二】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。化学反应吸热使烧杯与木片间的水凝结成冰【实验现象】产生有刺激性气味的气体；烧杯变凉，滴有几滴水的木片粘到了烧杯底部；烧杯内的混合物呈糊状。吸热反应和放热反应【实验结论】Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应从外界吸收热量。反应方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O【实验二】吸热反应和放热反应化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。化学反应根据热量变化分为两类：放热反应和吸热反应。放出热量的反应是放热反应，吸收热量的反应是吸热反应。化学反应必然伴随能量的变化，没有既不吸热又不放热的反应。吸热反应和放热反应常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应①所有的燃烧反应，如木炭、甲烷等在空气或氧气中燃烧。②所有的酸碱中和反应，如HCl+NaOHNaCl+H2O。③大多数化合反应，如生石灰与水反应。④金属与酸或水的反应，如钠与水反应、铝与盐酸反应等。吸热反应和放热反应常见的放热反应和吸热反应常见的吸热反应①大多数分解反应，如CaCO3CaO+CO2↑。②某些以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应，如C+H2O(g)CO+H2。③某些晶体间的反应，如Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O。高温高温吸热反应和放热反应放热反应和吸热反应都是指化学反应。有些物质的变化过程虽然也有热量变化，但并不是放热反应或吸热反应。例如：NaOH、浓硫酸溶于水，虽然放出热量，但不是放热反应；NH4NO3溶于水吸收热量，但不是吸热反应。吸热反应和放热反应化学反应根据热量分为两类：放热反应和吸热反应。放出热量的反应是放热反应，吸收热量的反应是吸热反应。化学反应必然伴随能量的变化，没有既不吸热又不放热的反应。常见的吸热反应：大多数分解反应；某些以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

。常见的放热反应：所有的燃烧反应；所有的酸碱中和反应；大多数化合反应；金属与酸或水的反应。吸热反应和放热反应1.下列对于化学反应过程中理解错误的是（）A．化学变化过程中同时存在物质和能量的变化B．能量变化只发生在化学变化中C．化学反应既遵循质量守恒定律又遵循能量守恒定律D．能量的释放和吸收以发生变化的物质为基础【答案】B【解析】化学反应变化过程中往往伴随着能量的变化，但有能量的变化不一定是化学变化，如灯泡通电发光发热，是物理变化，B项错误。吸热反应和放热反应2.下列变化过程，属于放热反应的是（）①液态水变成水蒸气②Ba(OH)2·8H2O

晶体与NH4Cl晶体的反应

③Al与Fe3O4高温下反应④固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Cl2中燃烧⑥食物腐败A．②⑤⑥B．②③④C．③④⑤D．③⑤⑥吸热反应和放热反应【答案】D【解析】①液态水变成水蒸气属于吸热过程，是物理变化；②Ba(OH)2·8H2O

晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应；③Al与Fe3O4高温下发生的铝热反应是放热反应；④固体氢氧化钠溶于水是放热过程，不属于化学变化；⑤H2在Cl2中燃烧是放热反应；⑥食物腐败过程中，食物被氧化，属于放热反应。吸热反应和放热反应化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的反应释放热量，有的反应吸收热量？1.化学反应中能量变化的本质原因反应物生成物旧化学键断裂新化学键形成释放能量吸收能量能量变化不相等化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应中能量变化的本质原因实例:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)HHClClHHClCl++键断裂键断裂HClHCl键形成键形成吸收436kJ能量吸收243kJ能量放出431kJ能量放出431kJ能量化学键与化学反应中能量变化的关系计算分析:1.化学反应中能量变化的本质原因化学键反应中能量变化1mol化学键反应中能量变化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ结论679kJ862kJ=183kJ，即反应放出183kJ热量实例:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应中能量变化的决定因素一个化学反应是释放能量还是吸收能量，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。放热反应反应物的总能量高生成物的总能量低释放能量化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应中能量变化的决定因素一个化学反应是释放能量还是吸收能量，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。吸热反应反应物的总能量低生成物的总能量高吸收能量化学键与化学反应中能量变化的关系分析角度放热反应吸热反应微观断键吸收的热量_____成键放出的热量断键吸收的热量_____成键放出的热量宏观反应物的总能量_____生成物的总能量反应物的总能量_____生成物的总能量反应过程图示小于大于大于小于化学键与化学反应中能量变化的关系

化学键与化学反应中能量变化的关系

化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应A2+B2＝2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（）A.1molA2和1molB2完全反应吸收(y-x)kJ热量B.断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ的能量C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量化学键与化学反应中能量变化的关系【答案】C【解析】从图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，1molA2和1molB2完全反应放出(y-x)kJ热量，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误；C项正确。化学键与化学反应中能量变化的关系两条基本的自然定律：质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是其总质量保持不变。能量守恒定律：一种能量可以转变为另一种能量，但是能量的总量保持不变。化学能与热能的相互转化及其利用1.人类对能源的利用发现化石能源时期柴草时期多能源结构时期始于对火的发现树枝、杂草煤、石油、天然气太阳能、氢能、核能、风能等化学能与热能的相互转化及其利用(1)短期内不可再生，储量有限；(2)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。原始社会人均耗能8×103kJ/d农业社会人均耗能5×104kJ/d现代社会人均耗能1×106kJ/d2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题化学能与热能的相互转化及其利用(1)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；(2)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，有效提高能量利用率。3.在燃料利用过程中，节能的主要环节:化学能与热能的相互转化及其利用(1)特点：资源丰富、______________________。(2)人们比较关注的新能源：_____能、___能、地热能、海洋能和___能等。可以再生，对环境无污染太阳风氢4.理想新能源化学能与热能的相互转化及其利用化学能与热能的相互转化及其利用人类对热能的利用使用化石燃料面临的问题理想新能源化学能与热能的相互转化及其利用1.有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时，将一无色液体加入一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟米饭马上就热气腾腾，可以食用了，非常方便。请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合？（）A.硝酸铵和水 B.浓硫酸和水C.氧化钙和水 D.固体酒精和水化学能与热能的相互转化及其利用【答案】C【解析】硝酸铵溶于水吸热，A选项错误；浓硫酸具有腐蚀性，且操作不方便，B选项错误；氧化钙与水反应放出大量的热，C选项正确；酒精溶于水时热效应不明显，D选项错误。化学能与热能的相互转化及其利用2.氢气是人类未来最理想的燃料，以水为原料制取大量氢气的最理想途径是（）