2024版新教材高中化学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件新人教版必修第二册

第1课时化学反应与热能素养要求1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。2．了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。3．知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。知识基础·自学·尝试核心素养·合作·探究知识基础·自学·尝试一、吸热反应和放热反应1．实验探究(1)镁条和稀盐酸的反应(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应实验现象有______产生；用温度计测量，水银柱___________离子反应_______________________________________________实验结论活泼金属与酸反应是______反应实验现象闻到______气味，烧杯壁______；木片和烧杯____________，混合物呈______化学反应____________________________________________________________实验结论该反应是______反应气泡上升Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑放热刺激性发凉黏结在一起糊状Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O吸热2.放热反应和吸热反应(1)放热反应：________的化学反应，如_______________________________________________________等。(2)吸热反应：________的化学反应，如_______________________________________________________等。

释放热量镁条、铝片与盐酸的反应，木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧，氢气与氯气的化合反应吸收热量氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应【学而思】1.做实验时，不管是吸热反应还是放热反应可能用到酒精灯加热，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？

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热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应。2．适合外出旅游时使用的“即热快餐”，其外层分别包装了两种互不接触的化学物质，使用时将两种物质接触并反应，对食物进行加热。下列几组物质：生石灰和水、浓硫酸和水、食盐和水、硝酸铵和水，其中最适合的是哪种？提示：生石灰和水。生石灰与水反应放出大量的热，宜使用；浓硫酸溶于水放热，但浓硫酸具有极强的腐蚀性，不可用于食品；食盐和水不反应，食盐溶于水不能对食物进行加热；硝酸铵溶于水吸收热量，不能给食物加热。二、化学反应中能量变化的原因1．化学反应中能量变化的原因——微观角度结论：化学键的____________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。吸收释放断裂和形成2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度(1)从物质具有的能量理解两反应①放热反应：可看成反应物所具有的____能转化为___能释放出来。②吸热反应：可看成____能转化为____能被生成物所“储存”。化学热热化学(2)化学反应中能量变化图示结论：化学反应中的能量变化决定于________________________的相对大小。

释放吸收反应物总能量与生成物总能量【学而思】1.根据H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)中能量变化的数据，探索化学反应前后的能量变化。679862183高于2.如图是1mol氢气燃烧的能量变化图，试分析a、b表示的含义。提示：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a表示断裂1molH—H键、0.5molO===O键所吸收的能量，b表示形成2molH—O键所放出的能量。提醒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(化学能)转化为热能、电能或光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热能、电能或光能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。

三、人类对能源的利用1．人类利用能源的三个阶段煤石油天然气2．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________，储量有限；(2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、_____、_____、____等是大气污染物的主要来源。3．在燃料利用过程中，节能的主要环节(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____________；(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________________。不可再生SO2

NOxCO燃烧效率能源利用率4．新能源再生无污染太阳风海洋氢拓展1.碳达峰：就是指CO2年总量的排放在某一个时期达到历史最高值，达到峰值之后逐步降低。2．碳中和：是指CO2的排放总量和减少总量相当；当在一定时期内，通过植树、节能减排、碳捕集、碳封存等方式抵消人为产生的二氧化碳，实现二氧化碳净排放为零，也就实现了“碳中和”。[即时练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化学反应必然伴随能量变化。(

)(2)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量。(

)(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)NaOH溶于水要释放能量。(

)(6)煤、石油和天然气都是化石能源。(

)(7)柴草燃烧时，化学能全部转化为热能。(

)√√√×√√×2．化学反应的发生必然伴有能量的转化，其最根本原因是(

)A．化学反应中一定有新物质生成B．化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的形成需要放出能量C．化学反应通常需要加热等条件才能发生D．能量变化是化学反应的基本特征之一答案：B3．下列各图中，表示该化学反应是吸热反应的是(

)解析：吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，A项正确。答案：A4．已知：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，测得反应过程中溶液温度升高。下列说法中不正确的是(

)A．属于放热反应B．属于氧化还原反应C．生成物的总能量高于反应物的总能量D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因解析：反应过程中溶液温度升高，说明该反应为放热反应，A正确；该反应中Mg元素、H元素化合价发生改变，属于氧化还原反应，B正确；由于该反应为放热反应，故生成物总能量低于反应物总能量，C错误；化学键断裂需要吸收能量，成键会放出能量，故化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，D正确。答案：C5．下列反应中，属于放热反应的是____________，属于吸热反应的是________(填序号)。①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

②③④⑤⑥①⑦核心素养·合作·探究目标1

化学反应中能量变化的分析与计算例1.如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是(

)A．该反应为吸热反应B．该图可以表示Zn与HCl溶液反应的能量变化C．该反应先发生物质变化后发生能量变化D．断开反应物化学键吸收的能量大于形成生成物化学键放出的能量答案：B解析：A错，由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应。B对，Zn和HCl溶液反应生成ZnCl2和H2，并放出热量，符合图示能量变化。C错，化学反应过程中，物质变化和能量变化同时发生。D错，该反应是放热反应，断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。提醒从能量守恒的角度来看，反应物断键吸收的总能量＋反应物的总能量＝生成物成键释放的总能量＋生成物的总能量。

答案：A

提醒1.注意计算共价化合物中的共价键数目，如1molH2O中含有2molH—O键，1mollH2O2中含有2molH—O键和1molO—O键。2．计算时要注意化学计量数与共价键总数的关系，不能按1mol计算，要根据实际配平的化学方程式计算反应物或生成物的总能量。

关键能力1.化学反应中能量变化的关系化学反应完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，下表形象地表示了这种关系。2.化学反应中能量变化的计算以H2＋Cl2===2HCl为例特别提示

从化学键的角度理解化学反应过程中的能量变化(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＝反应物化学键断裂吸收的总能量－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－反应物化学键断裂吸收的总能量。[对点练]1．已知反应A＋B===C＋D为放热反应，对于该反应，下列说法中正确的是(

)A．A和B的总能量一定高于C和D的总能量B．B的能量一定高于DC．因为该反应为放热反应，故不加热反应就一定能发生D．A的能量一定高于C解析：该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即A和B的总能量一定高于C和D的总能量，A正确；化学反应的放热、吸热只与反应物的总能量和生成物的总能量有关，故B的能量与D的能量关系无法确定，A的能量与C的能量关系也无法确定，B、D错误；化学反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，C错误。答案：A2．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．该反应是吸热反应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的总能量解析：从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D错误；断键时需要吸收能量，B错误，C正确。答案：C目标2

吸热反应和放热反应的判断例3.下列反应一定属于放热反应的是(

)①硫酸与Ba(OH)2溶液混合②Mg与CH3COOH溶液的反应③燃烧④中和反应⑤复分解反应A．①②③④B．②③④⑤C．①③④⑤D．全部解析：硫酸与Ba(OH)2溶液混合，酸、碱发生中和反应，是放热反应。镁与CH3COOH溶液的反应也是放热反应。燃烧一般是指物质与氧发生的剧烈的发光、发热的反应，因而是放热反应。复分解反应有的是放热反应，如中和反应；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：A归纳常见的吸热反应有：大多数的分解反应，C和CO2、C和H2O的反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应等。常见的放热反应有：大多数的化合反应，酸碱中和反应，金属与酸或水的反应，燃烧反应，爆炸反应等。关键能力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。(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。特别提示

吸热反应和放热反应均是化学反应。注意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。吸热反应与放热反应与反应是否需要加热没有关系。[对点练]3．H2与O2发生反应的过程模型图示如下(“—”表示化学键)，下列说法错误的是(

)A．过程Ⅰ是吸热过程B．过程Ⅲ一定是放热过程C．该反应