2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量第1节第1课时化学反应与热能课件新人教版必修2

1、第一节化学反应与能量变化第一节化学反应与能量变化1化学反应与热能化学反应与热能(1)知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。(2)知道反应物和生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的知道反应物和生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。决定因素。(3)了解化学能与热能的相互转化。了解化学能与热能的相互转化。(4)了解能量转化在生产、生活中的应用了解能量转化在生产、生活中的应用。知知 识识 导导 航航2化学反应与电能化学反应与电能(1)能举例说明化学能转化为电能的实例及其应用。能举例说明化学能转化为电能的实例及其

2、应用。(2)掌握化学电池的工作原理及构成条件。掌握化学电池的工作原理及构成条件。(3)了解研制新型电池的重要性及常用的化学电源。了解研制新型电池的重要性及常用的化学电源。(4)理解燃料电池的工作原理。理解燃料电池的工作原理。第二第二节化学反应的速率与限度节化学反应的速率与限度1化学反应的速率化学反应的速率(1)掌握化学反应速率的含义及表示方法。掌握化学反应速率的含义及表示方法。(2)了解影响化学反应速率的因素。了解影响化学反应速率的因素。(3)初步了解控制化学反应速率的方法。初步了解控制化学反应速率的方法。2化学反应的限度化学反应的限度(1)认识可逆反应及其特征。认识可逆反应及其特征。(2)了

3、解并会判断化学平衡状态。了解并会判断化学平衡状态。3化学反应条件的控制化学反应条件的控制初步了解化学反应条件的控制。初步了解化学反应条件的控制。1把握内涵，懂实质把握内涵，懂实质。了解一个化学反应的发生必然伴随能量变。了解一个化学反应的发生必然伴随能量变化，能量变化的根本原因是旧的化学键断裂吸收能量与新的化学键生成化，能量变化的根本原因是旧的化学键断裂吸收能量与新的化学键生成释放能量的不等。释放能量的不等。2理解本质，重应用。理解本质，重应用。了解化学能与电能的转化是建立在氧化还了解化学能与电能的转化是建立在氧化还原反应的基础之上的，紧扣氧化还原反应的概念与知识，理解原电池的原反应的基础之上的

4、，紧扣氧化还原反应的概念与知识，理解原电池的原理及其在化学电源中的实际原理及其在化学电源中的实际应用。应用。学学 法法 指指 导导3明确概念，练规范。明确概念，练规范。理解化学反应速率的概念，学会运用理解化学反应速率的概念，学会运用“三三段式段式”进行相关计算，规范做题掌握规律方法。进行相关计算，规范做题掌握规律方法。4了解特征，会判断。了解特征，会判断。深刻理解化学反应限度的特征，学会判断深刻理解化学反应限度的特征，学会判断一个可逆反应到达化学平衡状态的方法。一个可逆反应到达化学平衡状态的方法。第一节化学反应与能量变化第一节化学反应与能量变化第第1课时化学反应与热能课时化学反应与热能学习目标

5、学习目标核心素养核心素养1通过实验探究，了解化通过实验探究，了解化学反应与热能的关系。能学反应与热能的关系。能够辨析放热反应和吸热反够辨析放热反应和吸热反应。应。2了解化学反应体系能量了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形改变与化学键的断裂和形成有关，从化学键的角度成有关，从化学键的角度认识和解释化学反应的热认识和解释化学反应的热效应。效应。宏观辨识与微观探析：宏观辨识与微观探析：能分析物质化学变化和伴随发生的能量转化能分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系。与物质微观结构之间的关系。变化观念与平衡思想：变化观念与平衡思想：能认识到物质运动和变化是永恒的，能认识能认识

6、到物质运动和变化是永恒的，能认识化学变化伴随着能量变化。化学变化伴随着能量变化。科学态度与社会责任：科学态度与社会责任：能主动关注与环境保护、资源开发等有关的能主动关注与环境保护、资源开发等有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念。利用自然资源的观念。新课情景呈现新课情景呈现 课课前素能前素能奠基奠基 一、化学反应与能量一、化学反应与能量1实验探究：实验探究：新知预习新知预习实验实验操作操作试管中加入试管中加入2 ml 2 moll1盐酸，并用温度计测盐酸，并用温度计测量其温度，再向试管中量其温度，再向试管中放入打磨过的镁条放入打磨过

7、的镁条将将20 g ba(oh)28h2o晶体研细后与晶体研细后与10 g nh4cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，玻璃片盖上烧杯速搅拌，玻璃片盖上烧杯镁条逐渐溶解，有气泡产镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计的示数升高生，温度计的示数升高变凉变凉木片黏在烧杯上木片黏在烧杯上放出热量放出热量吸收热量吸收热量热量的释放和吸收热量的释放和吸收2放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应(1)含义：含义：放热反应：放热反应：_的化学反应。的化学反应。吸热反应：吸热反应：_的化学反应。的化学反应。释放热量释放热

8、量吸收热量吸收热量(2)实例：实例：放热反应：放热反应：a镁条、铝片与盐酸的反应；镁条、铝片与盐酸的反应；b木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧c氢气与氯气的化合。氢气与氯气的化合。吸热反应：吸热反应：a氢氧化钡与氯化铵的反应；氢氧化钡与氯化铵的反应；b盐酸与碳酸氢钠的反应；盐酸与碳酸氢钠的反应；c灼热的炭与二氧化碳的反应。灼热的炭与二氧化碳的反应。二、化学键与化学反应中能量变化的关系二、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：化学反应中能量变化的本质原因：(1)原因：原因：吸收能量吸收能量放出能量放出能量(2)实例：实例：吸收吸收放出放出放

9、出放出放出放出计算分析计算分析：化学键化学键反应中能量变化反应中能量变化1 mol化学键化学键反应中能量变化反应中能量变化hh吸收吸收436 kj共吸收共吸收679 kjclcl吸收吸收243 kjhcl放出放出431 kj共放出共放出862 kj结论结论679 kj862 kj183 kj，即反应放出，即反应放出183 kj热量热量2多角度分析化学反应的能量多角度分析化学反应的能量变化变化分析角度分析角度放热反应放热反应吸热反应吸热反应微观微观断键吸收的热量断键吸收的热量_成键成键放出的热量放出的热量断键吸收的热量断键吸收的热量_成成键放出的热量键放出的热量宏观宏观反应物的总能量反应物的总能

10、量_生成生成物的总能量物的总能量反应物的总能量反应物的总能量_生生成物的总能量成物的总能量小于小于大于大于大于大于小于小于2化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题(1)一是其短期内不可再生，储量有限；一是其短期内不可再生，储量有限；(2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、so2、nox、co等是大气污等是大气污染物的主要来源。染物的主要来源。3在燃料利用过程中，节能的主要环节：在燃料利用过程中，节能的主要环节：(1)燃料燃烧阶段燃料燃烧阶段可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法

11、提高燃料的燃烧效率；灰等方法提高燃料的燃烧效率；(2)能量利用阶段能量利用阶段可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结可通过使用节能灯，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用，有效提高能量利用率。4新能源新能源(1)特点：资源丰富、特点：资源丰富、_。(2)人们比较关注的新能源：人们比较关注的新能源：_能、能、_能、地热能、海洋能、地热能、海洋能和能和_能等。能等。可以再生，对环境无污染可以再生，对环境无污染太阳太阳风风氢氢预习自测预习自测1判断下列说法的正误判断下列说法

12、的正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)(1)吸热反应需要加热才能反应。吸热反应需要加热才能反应。()(2)已知已知al与稀盐酸的反应为放热反应，即与稀盐酸的反应为放热反应，即al的能量大于的能量大于h2的能量。的能量。()(3)有能量变化的物质变化一定是化学变化。有能量变化的物质变化一定是化学变化。()(4)地下水循环取暖属于放热反应。地下水循环取暖属于放热反应。()(5)空调取暖属于放热反应。空调取暖属于放热反应。()解析解析：(1)如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热，在常温下就能进行。如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热，在常温下就能进行。(2)反应放热说明反应物的总能量大于生成物的

13、总能量，即反应放热说明反应物的总能量大于生成物的总能量，即al与稀盐酸具与稀盐酸具有的总能量大于有的总能量大于alcl3与与h2所具有的总能量，而所具有的总能量，而al与与h2的能量大小无法的能量大小无法比较。比较。(3)有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化时也伴有能量变化。如冰融化、氢氧化钠的溶解等。时也伴有能量变化。如冰融化、氢氧化钠的溶解等。(4)是热量的交换。是热量的交换。(5)是电能转化为热能。是电能转化为热能。d解析：解析：h2的燃烧属放热反应，的燃烧属放热反应，a项错误；项错误；cao与与h2o发生化合反发生

14、化合反应，放出热量，应，放出热量，b项错误；氯原子结合成氯气分子，形成化学键放出能项错误；氯原子结合成氯气分子，形成化学键放出能量，量，c项错误；项错误；h2分子拆为氢原子，破坏化学键，吸收能量，分子拆为氢原子，破坏化学键，吸收能量，d项正项正确确。3新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列下列属于新能源的是属于新能源的是()a氢气氢气b煤炭煤炭c天然气天然气d石油石油解析：解析：新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；煤、石油、天然新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；煤、石油、天然气是化石燃料，属常规能源，所以选气是化石燃料，属常规

15、能源，所以选a。a4白磷、红磷是磷的两种同素异形体。白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下某温度下1 mol白磷转化为红磷放出白磷转化为红磷放出29.2 kj的热量，则下列叙述正的热量，则下列叙述正确的是确的是()a白磷比红磷稳定白磷比红磷稳定b红磷比白磷稳定红磷比白磷稳定c1 mol白磷比白磷比1 mol红磷含有的总能量低红磷含有的总能量低d红磷转化为白磷要放热红磷转化为白磷要放热解析：解析：已知某温度下，已知某温度下，1 mol白磷转化为红磷放出白磷转化为红磷放出29.2 kj热能，则热能，则白磷转化成红磷是放热的，说明红磷更稳定，白磷转化成红磷是放热的，说明红磷更稳定，a错，错，b正确

16、；物质具有正确；物质具有的能量越低越稳定，的能量越低越稳定，c错；红磷转化为白磷是吸热的，错；红磷转化为白磷是吸热的，d错错。b课堂课堂素能素能探究探究 1做实验时，吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反做实验时，吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？提示：提示：持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反

17、应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。放热反应与吸热反应的理解放热反应与吸热反应的理解问题探究问题探究知识点知识点 2放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？提示：提示：不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而有些吸热反应常温下就能发生，必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而有些吸热反应常温下就能发生，如如ba(oh)28h2o与与nh4cl的反应。的反应。1放热反应与吸热

18、反应的比较：放热反应与吸热反应的比较：知识归纳总结知识归纳总结 放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义释放热量的化学反应释放热量的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应形成形成原因原因反应物具有的总能量大于生反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量物具有的总能量2常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应3放热反应和吸热反应的判断方法放热反应和吸热反应的判断方法(1)根据反应物和生成物的总能量大小判断。反应物的总能量大于生根据反应物和生成物的总能量大小判断。反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放

19、热反应，反之为吸热反应。成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断。根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断。破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。量的反应为吸热反应，反之为放热反应。(3)根据经验规律判断。根据经验规律判断。用常见吸热和放热的反应类型来判断用常见吸热和放热的反应类型来判断。4化学反应遵循的两条基本规律化学反应遵循的两条基本规律(1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量保持不变。质量守恒定律：自然界的物质

20、发生转化时，总质量保持不变。(2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但体系包含的总能量不变。但体系包含的总能量不变。某反应的能量变化如图所示。则有关该反应的叙述正确某反应的能量变化如图所示。则有关该反应的叙述正确的是的是()a是吸热反应是吸热反应b生成物比反应物稳定生成物比反应物稳定c该反应一定是氧化还原反应该反应一定是氧化还原反应d向外界放出的热量为向外界放出的热量为(e2e3)典例典例1典例剖析典例剖析b解析解析：该反应的反应物能量高于生成物，是放热反应，故该反应的反应物能量高于生成物，是放热反应，故a错误；错误

21、；生成物能量低于反应物，所以生成物比反应物稳定，故生成物能量低于反应物，所以生成物比反应物稳定，故b正确；该反应正确；该反应不一定是氧化还原反应，故不一定是氧化还原反应，故c错误；向外界放出的热量为错误；向外界放出的热量为(e1e3)，故，故d错误。错误。1对放热反应：对放热反应：ab= =cd，以下说法一定正确的是，以下说法一定正确的是(ea、eb、ec、ed分别表示物质分别表示物质a、b、c、d所具有的能量所具有的能量)()aeaebecedbeaebecceaebdeaebeced，a正确。正确。变式训练变式训练a知识点知识点 利用化学键计算化学反应中的能量变化利用化学键计算化学反应中的

22、能量变化问题探究问题探究2如图是如图是1 mol氢气燃烧的能量变化氢气燃烧的能量变化图，试分析图，试分析a、b表示的含义。表示的含义。提示：提示：化学反应发生时首先断裂反应物化学反应发生时首先断裂反应物中的化学键，再形成生成物中的化学键，故中的化学键，再形成生成物中的化学键，故a表示破坏表示破坏1 mol hh键、键、0.5 mol o=o键所键所吸收的能量，吸收的能量，b表示形成表示形成2 mol ho键所放出键所放出的能量。的能量。1化学键与能量变化的关系化学键与能量变化的关系知识归纳总结知识归纳总结(2)计算分析计算分析：化学键化学键反应中能量变化反应中能量变化1 mol ab化学键化学

23、键反应中能量变化反应中能量变化hh吸收吸收436 kj共吸收共吸收679 kjclcl吸收吸收243 kjhcl放出放出431 kj共放出共放出862 kj结论结论679 kj862 kj183 kj，即反应放出，即反应放出183 kj热量热量点拨：点拨：反应热与化学键键能的关系反应热与化学键键能的关系(1)键能：在标准状况下，将键能：在标准状况下，将1 mol气态分子气态分子ab(g)解离为气态原子解离为气态原子a(g)、b(g)所需的能量，用符号所需的能量，用符号e表示，单位为表示，单位为kjmol1。(2)反应热与化学键键能的关系：反应热反应热与化学键键能的关系：反应热q反应物的键能之和

24、生反应物的键能之和生成物的键能之和，成物的键能之和，q0，反应吸热。以反应，反应吸热。以反应h2cl2 = =2hcl为例：为例：hh键、键、clcl键和键和hcl键的键能分别为键的键能分别为436 kjmol1、243 kjmol1、431 kjmol1，则反应热，则反应热q(436 kjmol1243 kjmol1)2431 kjmol1183 kjmol10，反应放热，反应放热。典例典例2典例剖析典例剖析答案：答案：b解析解析：a项，对同一种化学键来说，断裂时吸收的能量与形成时放项，对同一种化学键来说，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等，正确；出的能量相等，正确；b项，项，h2在在o2中燃烧为放热反应，错误；中燃烧为放热反应，错误；c项，项，qq(吸吸)q(放放)(436 kj249 kj)905 kj220 kj，说明该反应，说明该反应释放出释放出220 kj能量，正确；能量，正确；d项，放热反应的反应物总能量大于生成物项，放热反应的反应物总能量大于生成物总能量，正确。总能量，正确。变式训练变式训练b解析：解析：反应的热量变化等于反应物键能总和减去生成