化学化学反应与能量变化 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第1课时

化学反应与热能素养目标宏观辨识与微观探析：从宏观反应物和生成物所具有的能量和微观化学键的断裂与形成解释化学反应中的能量变化。证据推理与模型认知：能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成角度理解化学反应中能量变化的主要原因，形成化学反应中能量变化与吸热和放热反应的关系模型。科学探究与创新意识：通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的意义和方法，感受化学学科的社会价值。教学目标1.感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随着能量变化的观念。2.能从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因。重难点本节重点从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化。本节难点从反应物和生成物具有的能量、化学键变化两个角度理解化学反应中能量变化。目录化学反应中的热量变化01化学能与热能相互转化的应用03化学反应中能量变化的原因02习题课04化学反应中的热量变化01新课导入请你欣赏！我国航天事业的美好瞬间！新课导入你知道吗？执行神舟发射任务的长征系列运载火箭它的能量来自哪？常规推进剂——四氧化二氮和偏二甲肼组合而成的“二元推进剂”，是我国长征系列火箭早期采用的推进剂，具有使用方便、安全性好的特点，一般用做火箭一级、二级的推进剂。运载火箭的两种推进剂低温推进剂——液氧和液氢组合而成，

氢氧推进剂具有高能量特性和无毒无污染等突出优势，是目前已知火箭化学推进剂组合中能量最高的。新课导入请你说说！日常生活、生产中的能量变化！镁条的燃烧

CH4+2O2CO2+2H2O燃烧是一个化学变化，那么，化学反应中能量是怎样变化的？一、化学反应中的热量变化1.化学反应中的热量变化【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。【实验6-1】⑴盐酸与镁反应前后溶液的温度变化⑵现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。⑶实验结论：根据温度变化，该反应是放出热量

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑盐酸与镁反应前后溶液的温度变化将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，闻到气体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。【实验6-2】1.化学反应中的热量变化【实验6-2】（2）氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化①现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。②实验结论：该反应产生NH3和H2O，该反应是吸收热量.Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【实验6-2】⑵氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化2.放热反应和吸热反应（1）放热反应:化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。常见的放热反应：①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属与水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化C＋CO2例外2.放热反应和吸热反应（2）吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。常见的吸热反应：①大多数分解反应②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC＋CO22CO高温③特殊的吸热反应C＋H2O(g)

CO＋H2高温④NaHCO3与盐酸的反应典例精讲【例1】下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A.锌粒与稀硫酸的反应B.灼热的木炭与CO2的反应C.甲烷在氧气中的燃烧反应D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应B化学反应中能量变化的原因02课堂思考请你思考！

化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？宏观角度分析放热反应吸热反应（1）放热反应能量变化过程反应物的总能量生成物的总能量放出热量E

反应物热量E生成物放热反应二、化学反应中能量变化的原因1.宏观角度——物质的能量反应物的总能量大于生成物的总能量生成物的总能量反应物的总能量吸收热量E

反应物热量E

生成物吸热反应（2）吸热反应二、化学反应中能量变化的原因1.宏观角度——物质的能量反应物的总能量小于生成物的总能量①反应物的总能量大于

生成物的总能量，反应放出能量。②反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律。宏观：化学反应中能量变化的原因

——反应物和生成物的总能量相对大小【小结】例2(2024广东深圳光明中学期中)如图所示，有关化学反应和能量变化的说法错误的是(

)DA.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化B.图b表示的化学反应过程中，断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成生成物中的化学键释放的总能量C.图b可表示碳与水蒸气反应的能量变化D.图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生典例精讲二、化学反应中能量变化的原因2.微观角度——化学键与化学反应中能量变化的关系你知道吗？化学反应的本质是什么？旧的化学键断裂和新的化学键形成过程化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。*键能：拆开1mol化学键所需的能量或形成1mol该化学键所释放的能量叫键能。单位：kJ/mol。某些化学键的键能(kJ/mol)键键能键键能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？键能越大化学键越牢固含该键的分子越稳定化学反应的本质是旧的化学键断裂和新的化学键形成过程吸收能量放出能量

吸收能量＜放出能量吸收能量＞放出能量反应放热反应吸热课堂思考放热判断该反应是

反应

1molH-H键断裂所需能量436kJ1molCl-Cl

键断裂所需能量243kJ1molH-Cl

键形成放出能量431kJ

在反应H2+Cl22HCl中点燃(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收的总能量为436kJ＋247kJ＝683kJ；(2)化学键形成时需要释放能量。释放的总能量为431kJ＋431kJ＝862kJ；(3)反应中放出的热量的计算：862kJ-683kJ=179kJ反应中放出的热量的计算反应中能量变化示意图∆H1∆H2∆H1键断裂吸收的能量∆H2键生成释放的能量若∆H2-∆H1>0反应放热能量H-HCl-Cl2H2Cl2HCl反应过程0H2+Cl2

2HCl点燃反应中能量变化示意图∆H1∆H2∆H1键断裂吸收的能量∆H2键生成释放的能量若∆H2-∆H1<0反应吸热能量反应物过渡态生成物反应过程0放出热量能量反应物生成物反应过程0吸收热量能量反应物生成物反应过程0放热反应吸热反应反应中能量变化示意图微观：化学反应中能量变化的原因——化学键的断裂和形成。①断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。②断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放出的总能量，反应吸收能量。【小结】典例精讲【例3】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化学能与热能相互转化的应用03课堂导入你知道吗？人类利用化学反应中的热能始于火的发现。早期的以树枝杂草为主要能源，现代以煤、石油和天然气为主要能源化石燃料获取能量面临的问题，储量有限，短期内不可再生，大气污染物的主要来源。有待于开发新能源资料卡片①改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰②节能灯，改进发动机的材料和结构③发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产三、化学能与热能相互转化的应用1.我国的能源结构2.能源有效利用思考与讨论煤、汽油和柴油等作燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或议，并与同学讨论。①资源丰富、可再生，对环境无污染②太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能三、化学能与热能相互转化的应用3.开发新能源常规能源新能源水利煤炭石油天然气太阳能风能地热能海洋能氢能柴草核燃料不能再生能源三、化学能与热能相互转化的应用4.能源的类型习题课041.(2024江苏新海高级中学月考)关于下图的说法错误的是(

)C

随堂演练随堂演练2．下列过程需要吸收热量的是A．甲烷在空气中燃烧B．稀释浓硫酸C．镁条与盐酸反应D．冰融化成水D3.分解水获得H2的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．分解水属于吸热反应B．断开H—O键放出能量C．形成H—H键吸收能量D．反应物的总能量大于生成物的总能量A随堂演练4.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B.浓H2SO4C.NH4NO3晶体D.Na2O2固体C随堂演练

（1）该反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。（2）反应物A和B的总能量比生成物C和D的总能量____（填“高”或“低”）。（3）反应物A和B中的化学键断裂吸收的总能量____（填“高”或“低”）于生成物C和D中的化学键形成放出的总能量。放热高低随堂演练6、

新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能达到新能源标准的是(