2.2.1化学反应中能量变化的本质及转化形式课件高一下学期化学

第2章化学键

化学反应规律第2节

化学反应与能量转化

课时11.知道物质具有能量,了解化学能与热能的相互转化，建立吸热反应、放热反应的概念。2.能够从化学键的断裂与形成角度理解化学反应的实质及化学反应中能量变化的实质。化学反应的利用物质变化能量变化应用应用制备物质提供能量问题：

化学反应中通常伴随着怎样的能量变化？联想·质疑一、化学反应中的能量转化形式

在以下两个你熟悉的化学反应中，除了物质的变化外是否还有能量的变化？如果有，是什么样的能量变化？化学能热能、光能化学能电能化学能化学能是指储存在物质当中的能量。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不同。活动·探究感受化学反应中的能量变化观看下列两个实验视频并记录实验现象【实验1-1】【实验1-2】实验操作

实验现象有

产生；用温度计测量，温度____闻到刺激性气味；烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯

，混合物呈_____实验结论该反应产生

，____热量该反应产生NH3和H2O，

热量气泡升高黏结在一起糊状气体放出吸收Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【结论】化学反应除了有新物质生成以外，还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1.放热反应与吸热反应①放热反应：释放热量的化学反应。②吸热反应：吸收热量的化学反应。你还知道哪些反应是放热反应，哪些反应是吸热反应，请举例说明。？放热反应吸热反应①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化①大多数分解反应②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应④NaHCO3与盐酸的反应2.常见的放热反应和吸热反应有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。归纳总结(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应(

)(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应(

)(3)化学反应既有物质变化，又有能量变化(

)(4)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(

)(5)吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行(

)××√××[练一练]判断正误化学反应中为什么会有能量的变化？反应吸热还是放热是由什么决定的呢？断裂：氢氧键形成：氢氢键形成：氧氧键2H2O2H2+O2通电二、化学反应中的能量变化的本质宏观微观生成了新的物质，能量变化旧化学键断裂、新化学键形成吸收能量放出能量1.从化学键的角度分析化学反应中能量变化（微观角度）交流·研讨请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时是吸收能量还是释放能量。断键吸收的能量=436kJ+249kJ=685kJ成键释放的能量=930kJ生成1molH20释放能量=930kJ-685kJ=245kJ释放能量＞吸收能量，反应过程释放能量E1＜E2E1＞E2释放能量吸收能量反应物新键形成释放能量E2放热反应吸热反应旧键断裂吸收能量E1生成物化学反应的实质一个化学反应是否为放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小反应物旧化学

键断裂新化学

键形成吸收能量释放能量生成物决定能量变化释放能量大于吸收能量：放热反应吸收能量大于释放能量：吸热反应

不同的物质不仅组成不同、结构不同，其内部所储存的能量（化学能）也不同，是否可以从物质自身储存的化学能的变化来分析化学反应能量变化的原因呢？2.从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化（宏观角度）反应物生成物能量E(生)能量E(反)E(反)

＞E(生)释放能量E(反)

＜

E(生)吸收能量热能、光能、电能热能、光能、电能放热反应吸热反应

化学能转化为热能热能转化为化学能被生成物“储存”放热反应吸热反应反应物的总能量＞生成物的总能量反应物的总能量＜生成物的总能量化学能热能电能热能光能电能光能铝热反应焊接钢轨三、化学能与其他形式的能量相互转化的应用最具发展潜力的清洁能源——氢能氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。20世纪50年代，科学家利用液氢作为超音速和亚音速飞机的燃料，成功地使氢能飞机上天。氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池可将化学能直接转换为电能，能量转换效率通常为60%～80%，而且污染少、噪音小、装置可大可小、使用方便。[练一练]1.判断正误。(1)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，则反应放热(

)(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)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化(

)(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程(

)(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量(

)×√√××2.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B3.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低C.2H→H2过程中形成1mol新化学键放出437.6kJ的能量D.1molH2离解成2molH要放出437.6kJ热量D4.已知N2(g)和O2(g)反应生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。根据图示回答下列问题：(1)该反应中反应物所具有的总能量_____(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。(2)1molNO(g)分子中的化学键断裂时要吸收____kJ能量。(3)断裂1molN≡N吸收的能量x值为____。低于632946【解析】根据图示，断裂旧化学键所吸收能量为(x＋498)kJ，形成新化学键所释放能量为2×632kJ＝1264kJ，每生成2molNO