6.1.1化学反应与热能 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

化学反应与能量

第一节

化学反应与能量变化

课时1

化学反应与热能

贰叁知识导航本节重点本节重点和难点化学反应中的能量变化壹化学反应中能量变化的本质原因贰人类对能源的利用叁课堂导入现代社会中，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能量变化密切相关。从煤、石油、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。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。探究课堂如何通过实验说明反应中有热量变化？【实验6-1】

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。探究课堂探究课堂实验操作实验现象结论①镁条溶解，看到有气泡产生②用手触摸反应后的试管，

.③用温度计测得反应后温度_______该反应

热量手感到发烫升高放出Mg+2H+=Mg2++H2↑离子方程式：探究课堂如何通过实验说明反应中有热量变化？【实验6-2】

将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，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，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。探究课堂探究课堂实验操作实验现象结论①闻到

气味②用手触摸杯壁下部，__________③木片和烧杯

④混合物呈

状

该反应

热量。冰凉吸收刺激性糊化学方程式：Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑黏结在一起探究课堂1.概念(1)把

热量的化学反应称为放热反应。(2)把

热量的化学反应称为吸热反应。释放吸收特别提醒：

吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，属于放热过程，不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水，升华、蒸发属于吸热过程，不属于吸热反应。探究课堂请结合实验与所学知识，总结出有哪些常见的放热反应和吸热反应？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

C＋CO2例外④活泼金属跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化⑥铝热反应①大多数分解反应②C＋CO2(或C＋H2O(g))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)④NaHCO3与盐酸的反应2H2O2=====2H2O+O2↑MnO22Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温注意：化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件(是否需要加热)和反应类型

没有必然关系，若需要持续加热才能进行的反应一般为吸热反应。探究课堂下列说法正确的是()①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③工业合成氨是可逆反应，正反应是放热反应，则逆反应是吸热反应

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A.只有③B.只有①②C.①②③④ D.②③④A注意：1、放热反应不一定容易发生，如工业合成氨，吸热反应也不一定必须加热。

2、在可逆反应中，如果正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。课堂练习探究课堂【例1】判断下列反应是放热反应还是吸热反应？1.镁条的燃烧。2.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。3.氧化钙与水的反应。4.高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸药爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应7.甲烷在氧气中的燃烧8.盐酸与氢氧化钠溶液反应放热反应放热反应放热反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应吸热反应探究课堂【例2】D下列变化中属于吸热反应的是()①铝片与稀盐酸的反应②将胆矾加热变为白色粉末③干冰汽化④氯酸钾分解制氧气⑤甲烷在氧气中的燃烧反应A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④探究课堂化学反应过程中为什么会有能量的变化？宏观角度反应物的总能量高生成物的总能量高放热反应吸热反应旧物质反应生成新物质反应物和生成物总能量不同

物质本身是具备能量的生成物的总能量低反应物的总能量低探究课堂吸热反应：反应物总能量<生成物总能量放热反应：反应物总能量>生成物总能量用图形表征化学反应中能量变化探究课堂物质的能量和物质稳定性的关系是什么？冰水水蒸气温度不断升高，自身能量不断增大，稳定性越来越低能量越低越稳定探究课堂化学反应过程中为什么会有能量的变化？微观角度——分子和原子的角度2H2+O22H2O化学变化的实质在化学变化中，分子破裂成原子，原子又重新结合成新的分子探究课堂化学反应过程中为什么会有能量的变化？微观角度——化学键H2+Cl22HCl化学变化的实质化学反应是一个旧的化学键断裂，新的化学键形成的过程探究课堂1mol氢分子1molH-H键2mol氢原子在25℃和101kPa条件下放出436kJ的能量形成断裂吸收436kJ的能量吸收能量放出能量结论：在相同条件下，由原子形成1mol化学键时所

，

与断开1mol相同化学键所

是相等的。放出的能量吸收的能量键能越大物质越稳定探究课堂例如：

H2+Cl2=2HCl该反应是放热反应还是吸热反应？结论：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。注意：共价化合物中的共价键数目，如1molH2O,NH3,CH4,H2O2。吸收吸收放出436+243=679KJ

断键吸收的总能量

2×431=862KJ

成键释放的总能量

<放热反应放出183KJ能量探究课堂反应物生成物吸收能量E1释放能量E2吸热反应放热反应

化学键断裂

化学键形成E1＞E2

E1＜E2E1≠E2化学反应过程中为什么会有能量的变化？微观角度

化学键断裂吸收的能量和化学键形成释放的能量不同。探究课堂用图形表征化学反应中能量变化反应进程能量H—HO—OHHOOH—O—H放热反应断键吸收成键释放反应进程能量吸热反应断键吸收成键释放H—O—HHHOOH—HO—O探究课堂【例3】已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为：H—H键：436kJ；I—I键：153kJ；H—I键：299kJ。下列对反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的判断中，错误的是(

)A．该反应是放出能量的反应

B．该反应是吸收能量的反应

C．该反应是氧化还原反应

D．I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量B探究课堂【例4】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。吸热放热吸热小于探究课堂人类对能源的利用1.人类利用能源的三个阶段(1)柴草：早期的以树枝杂草为主要能源。(2)化石能源：现代以煤、石油和天然气为主要能源。(3)多能源结构：未来调整和优化能源结构，开发利用新能源。人类获取热能的主要途径都是通过物质的燃烧。不同社会发展水平时期的人均耗能量探究课堂2.利用化石燃料面临的问题（1）短期内不可再生，储量有限；（2）煤、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。3.解决办法（1）节能减排；提高燃料的燃烧效率和能源利用率（2）寻找清洁的新能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。探究课堂【例5】下列有关新能源的说法不正确的是(

)A．绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能

B．风能、太阳能是清洁能源

C．氢能目前难以被广泛利用的主要原因是其燃烧所放出的能量低于相同质量的化石燃料

D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展C课堂小结化学反应与热能化学反应中的能量变化盐酸与镁的反应氢氧化钡与氯化铵的反应吸热反应与放热反应化学反应中能量变化的原因微观角度——分子和原子的角度微观角度——化学键宏观角度——物质的能量人类对能源的利用现阶段人类获取热能的主要途径化石燃料利用过程面临的问题解决办法学习评价1.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”)生成物所具有的总能量。(2)1molNO(g)分子中的化学键断裂时要吸收_____kJ能量。低于632(3)断裂1molN≡N吸收的能量值x为_____。946学习评价3.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(

)CA.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2.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为使水容易观察，预先染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是()A.NaOH固体