化学反应与能量课件高一下学期化学人教版

第一节化学反应与能量变化

第1课时：化学反应与热能人教版必修第二册揭示目标1.能列举常见的吸热反应和放热反应，能认识化学反应体系能量的改变与化学键的断裂和形成有关。2.能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。学习目标课前回顾1.硅酸的制备原理2.三大传统硅酸盐材料是什么？各自的生产原料是什么？火的历史，远比人类的历史要长得多。据考古学家发现：云南的元谋人约在170万年前就开始用火了，人类开始利用燃烧产生的热量进行了第一次烧烤。燃烧是一个化学变化，那么，化学反应中能量是怎样变化的？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的能量变化密切相关。从煤、石油和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。☆利用化学反应放出的能量升温☆利用化学反应吸收能量来降温一、化学反应与热能如何通过实验说明反应中有热量变化？【实验6-1】实验步骤：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。化学反应过程中存在热量变化——盐酸与镁反应前后溶液的温度变化实验现象：用手触摸反应后的试管，温热用温度计测得反应后温度升高看到有气泡产生实验结论：该反应放出热量化学反应过程中存在热量变化——盐酸与镁反应前后溶液的温度变化Mg+2H+=Mg2++H2↑化学反应过程中存在热量变化—氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化【实验6-2】

实验步骤：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。实验现象：实验结论：化学反应过程中存在热量变化—氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化①闻到刺激性气味②用手触摸杯壁下部冰凉③混合物呈糊状该反应吸收热量化学方程式：Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。化学反应过程中存在热量变化归纳总结：除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。机械能光能声能电能1、吸热反应与放热反应(1)概念：把释放热量的化学反应称为放热反应。把吸收热量的化学反应称为吸热反应。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。一、化学反应与热能放热反应吸热反应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②C＋CO2(或H2O)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)④NaHCO3与盐酸的反应（2）常见的放热反应和吸热反应C＋CO22CO高温C＋H2O(g)

CO＋H2高温注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。【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【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？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，原子又重新组合成新的分子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发生断裂，新的化学键发生形成的过程反应物旧化学键断裂新化学键形成生成物断键吸收总能量E吸成建放出总能量E放若E吸>E放，吸热反应若E吸<E放，放热反应（一）从微观角度分析能量变化的原因（键能角度）

反应物旧化学键断裂新化学键形成生成物断键吸收总能量E吸成建放出总能量E放若E吸>E放，吸热反应若E吸<E放，放热反应（一）从微观角度分析能量变化的原因（键能角度）

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（一）从微观角度分析能量变化的原因（键能角度）

断开1molH—H键需要吸收436kJ的能量例如：

H2+Cl2=2HCl该反应是放热反应还是吸热反应？断开1molCl—Cl键需要吸收243kJ的能量形成1molH—Cl键需要放出431kJ的能量E吸收

=436+243=679kJE放出

=431×2=862kJE吸＜E放放热反应结论：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？反应物具有的总能量高生成物具有的总能量低化学反应向环境释放能量放热反应水由高处向低处流要释放能量图示（二）从宏观角度分析能量变化的原因（总能量角度）

放热反应：反应物总能量>生成物总能量生成物具有的总能量高反应物具有的总能量低化学反应从环境吸收能量吸热反应水由低处抽向高处流需提供能量图示吸热反应：反应物总能量<生成物总能量（二）从宏观角度分析能量变化的原因（总能量角度）

物质的能量高低决定物质稳定性强弱，物质能量越低，越稳定。化学键就越牢固，键能就越大。(键能：断键或形成化学键所吸收或释放的能量)1.稳定物生成不稳定物是吸热反应。2.需要持续加热才能进行的一般是吸热反应。3.如果某反应为放热，则逆反应为吸热。注意：化学反应与热能

放热反应吸热反应定义形成原因与化学键强弱的关系释放热量的化学反应吸收热量的化学反应

反应物总能量>生成物总能量反应物总能量<生成物总能量断键吸收总能量E吸

小于成建放出总能量E放断键吸收总能量E吸

大于成建放出总能量E放已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.A和B的总能量一定低于C和D的总能量C【例1】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。吸热放热吸热小于柴火煤、石油、天然气等化石燃料新能源柴草时期化石能源时期多能源结构时期现阶段人类获取热能的主要途径2、人类对能源的利用化石燃料利用过程面临的问题储量有限，短期内不可再生影响环境煤、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。2、人类对能源的利用太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等提高燃料的燃烧效率提高能源利用率太阳能

风能

地热能解决办法节能寻找新能源2、人类对能源的利用【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CA【例6】液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是()A.“氢油”不稳定B.氢能源属于可再生能源