化学反应与热能课件高一下学期化学人教版

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

学习目标1.学习吸热反应、放热反应的基本概念。知道常见的放热、吸热反应2.从物质具有的能量及化学键变化的角度，理解反应中的热量变化不用火、不用电，自热火锅如何发热呢？自热包内含有生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭等。加热包中的生石灰和水反应，产生热量加热食品。而铁粉、铝粉可以和氧气发生氧化还原应提供持续稳定能量。

所以发生了化学反应，将化学能转化为热能。实验6-1：镁与盐酸的反应反应原理：Mg

+

2HCl

══

MgCl2+H2↑大量气泡升高放热一

认识放热反应、吸热反应【实验6-2】将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯【原理】【现象】①闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；②木片上的水结成冰，与烧杯底粘在一起③混合物呈糊状Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O【结论】该反应是吸热反应化学反应中有新物质的生成，同时反应过程中伴随着热量的吸收或释放。把释放热量的反应称为放热反应。把吸收热量的反应称为吸热反应。(1)化学反应中一定伴随着能量的变化。(2)能量变化的主要形式是热量变化，包括吸收能量和释放能量。(3)各种物质都具有能量，物质所具有的能量因组成、结构、状态等都会不同。思考：【问题1】NH4NO3溶解时吸热，是否为吸热反应？浓硫酸、NaOH溶解时放热，是否为放热反应？吸热反应和放热反应都属于化学变化。物质三态间变化属于物理变化，伴随吸/放热过程，不是吸/放热反应。1.常见的放热反应与吸热反应(1)常见放热反应：(2)常见吸热反应：活泼金属和酸或水的反应所有的燃烧反应及缓慢氧化反应酸碱中和反应大多数化合反应(如生石灰和水反应)铝热反应特例：C+CO2===2CO(吸热)铵盐与碱的反应盐酸与碳酸氢钠的反应大多数分解反应(如煅烧石灰石)特例：2H2O2===2H2O+O2↑(放热)MnO2某些以C、CO、H2为还原剂的反应工业合成氨、氨的催化氧化吸热反应和放热反应的辨析：（1）需要加热的反应一定是吸热反应（）（2）吸热反应一定需要加热才可以进行（）（3）放热反应不需要加热即可发生（）（4）放出热量的变化过程一定是放热反应（）注意1.吸热反应和放热反应都是化学变化，既有物质变化又有能量变化。2.某个反应是吸热反应还是放热反应，与反应的条件、反应类型无关。3.有些变化过程虽有能量变化，但不是放热反应或吸热反应，如NaOH固体溶于水、碘升华等，属于物理变化。4.某反应是吸热反应，则该反应的逆反应是放热反应。××××1.下列变化中属于吸热反应的是(

)①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华A.①④

B.②④ C.③⑤ D.④⑥B2.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③ B.只有①② C.①②③④ D.②③④A课堂练习二

、化学反应中能量变化的原因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?1.微观角度化学变化的实质旧的化学键断裂吸收能量释放能量新的化学键形成原因：化学键断裂吸收的能量和化学键形成释放的能量不同导致化学反应中产生能量变化。H2断裂1molH-H吸收436kJ能量2HCl2断裂1molCl-Cl吸收243kJ能量2Cl形成1molH-Cl释放431kJ能量2HCl由上图计算，吸收的能量：679kJ＜释放的能量：862kJ所以该反应为放热反应1.化学反应中能量变化的原因——微观角度以氢气和氯气反应为例：H2(g)+Cl2(g)══2HCl(g)Q吸＜Q放

放热反应断键总共吸收的能量为：436kJ/mol

＋153kJ/mol＝589KJ/molH2+F2=2HF成键总共放出的能量为：2×565kJ/mol＝1130kJ/mol键能：相同状况下（P、T），断裂1mol化学键所吸收的能量与形成1mol相同化学键所放出的能量是相同的；该能量称为化学键的键能(单位kJ)Q断键吸收<Q成键释放放热反应12键键能H－H436F－F153能量变化过程反应物生成物Q吸Q放释放的能量能量变化过程反应物生成物Q吸Q放吸收的能量Q断键吸收<Q成键释放，_____反应

放热Q断键吸收>Q成键释放，_____反应

吸热1.已知氮气中氮氮三键键能为946kJ/mol，H—H键能为436kJ/mol，制备氨气时生成2mol氨气放出92kJ的热量，则N—H键能为多少kJ/mol？Q吸＝946kJ＋3×436kJ＝2254kJQ放＝6x由于反应为放热则92kJ＝6x-2254kJ，所以x＝391kJ/mol课堂练习练一练例2.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H:436kJ，I—I:151kJ，H—I:299kJ，下列对H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的(

)A.放出能量的反应B.吸收能量的反应

C.氧化还原反应 D.可逆反应【答案】B【解析】依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键吸收的能量为436kJ+151kJ=587kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2=598kJ，因为598kJ>587kJ，所以该反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。2.化学反应中能量变化的原因——宏观角度1.宏观辨识各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同物质能量高，其化学性质越活泼；物质具有的能量低，该物质则较稳定放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来在一个化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量也是不同的吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”化学键与化学反应过程中的能量变化2.化学反应中能量变化的原因——宏观角度以氢气和氯气反应为例：H2(g)+Cl2(g)══2HCl(g)放热反应：反应物的总能量>生成物的总能量以反应历程为横坐标，能量为纵坐标，将上述过程表示在图像中②反应物总能量小于生成物总能量时，为吸热反应。①反应物总能量大于生成物总能量时，为放热反应。2.化学反应中能量变化的原因——宏观角度二、化学反应中能量变化的原因【总结】Q成键放>Q断键吸Q成键放<Q断键吸放热反应吸热反应微观：宏观：化学反应本质：旧键断裂、新键形成与能量的关系：断键吸热、成键放热不同的物质具有的能量不同E（反应物）>E（生成物）E（反应物）<E（生成物）吸热反应放热反应阅读课本P34-35，思考：（1）现阶段人们获取热能的主要途径是什么？（2）现阶段人们利用最多的常规能源是什么？（3）在能源利用过程中面临哪些问题？（4）你们有什么解决以上问题的好办法？二、化学反应中能量变化的原因3.人类对能源的利用【点拨精讲】（1）获取热能的主要途径：通过物质的燃烧（2）利用最多的常规能源：化石能源二、化学反应中能量变化的原因3.人类对能源的利用亟待解决的问题环境污染能源短缺储量有限不可再生粉尘、SO2、NOx、CO等二、化学反应中能量变化的原因3.人类对能源的利用（3）面临的问题解决办法开发新能源节约能源提高燃料燃烧效率促进能源循环利用资源丰富可以再生无污染（4）解决方法二、化学反应中能量变化的原因3.人类对能源的利用太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能。【点拨精讲】蒸汽水能风能石油天然气原煤思考：以下那些是二次能源？电能【课堂小结】1.化学反应中能量变化的原因2.从宏观和微观角度认识吸热反应和放热反应1.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.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C【当堂检测】【课堂练习】下列反应中，属于放热反应的是________________(填序号，下同)，

属于吸热反应的是________________。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②③④⑤⑥

①⑦3.H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题：(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ_____(填“吸收”或“放出”，下同)能量，完成转化Ⅲ____能量。(2)H2和F2反应的能量变化图可用___(填“A”或“B”)表示，该反应是

反应。吸收放出A放热4.(1)20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应，NO2和CO的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。放热