6.1.1 化学反应与热能-课件(共25张PT)高二化学（人教版 必修2）

高中化学人教版（2019）必修第二册第1课时第一节化学反应中的能量变化

第六章化学反应与能量化学反应与热能化学与生活弗里茨·哈伯第一个从空气中制造出氨的科学家，加速了世界农业的发展，因此获得1918年诺贝尔化学奖。

化学反应中的能量变化有多种形式，如光能、热能、电能等，但通常主要表现为热量的变化。化学反应中热量变化的具体形式有哪些呢？学习目标重点：1.化学反应中的能量变化类型2.化学键与能量变化的关系3.能源的利用与转化难点：1.从微观角度解释能量变化2.能量变化与反应方向的关系3.能源问题的综合分析化学反应与热能实验一Mg与HCl反应【实验6-1】在一只试管中加入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实验探究6-1实验现象：镁条逐渐溶解并有气泡产生，用手触摸试管，试管发热，温度计显示温度升高。实验原理：Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑实验结论：该反应放出了热量，此反应称为放热反应化学反应与热能化学反应与热能实验二Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应【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，试着用手拿起烧杯实验现象：有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝、感觉烧杯变凉、烧杯下面的带有几滴水的木片因结冰粘到了烧杯底部、混合物成糊状。实验原理：Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O实验结论：该反应吸收了热量，此反应称为吸热反应

（2）放热反应：放出热量的化学反应。2.放热反应和吸热反应（1）吸热反应：吸收热的化学反应。

思考：常见的放热反应和吸热反应有哪些？以上两个实验中，化学反应前后的温度变化说明化学反应过程中伴有热量的释放或吸收。有的化学反应放热，使化学能转化为热能；有的化学反应吸热，将热能转化为化学能。故根据化学反应中能量的变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。化学反应与热能金属与水或酸反应铝热反应大多数化合反应酸碱中和反应缓慢氧化所有的燃烧反应放热反应化学反应与热能常见的放热反应和吸热反应CaO+H2OCa(OH)22H2+O22H2O点燃HCl+NaOHNaCl+H2O2Na+2H2O2NaOH+H2↑2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe高温大多数分解反应较典型的反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②C+CO2③C+H2O（g）、CO+H2O（g）④H2+CuO⑤H++NaHCO3铵盐溶于水、水的电离（吸热过程）吸热反应化学反应与热能常见的放热反应和吸热反应CaCO3CaO+CO2↑高温Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3+BaCl2+10H2O化学反应与热能思考1.化学反应的本质是什么？2.有能量变化的过程一定发生化学反应吗？3.化学反应中为什么存在能量的变化？4.一个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量又由什么决定呢？【思考】化学反应过程中为什么会有能量变化？强光HHClClHHClCl放出能量爆炸吸收能量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微观角度——化学键化学反应与热能断开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。化学反应与热能化学反应与热能能量H2Cl2HHClClHClHCl断键吸收679kJ成键释放862kJ整体放出能量183kJ从宏观视角分析：反应前后，物质的总能量不同键能越大，键越牢固，该分子越稳定,该分子本身具有的能量就越低【键能越大越稳定、能量越高越不稳定】化学反应与热能从微观视角分析：化学键的断裂吸收能量，化学键的形成释放能量化学反应的本质旧键断裂吸收能量（E吸）新键形成释放能量（E放）E吸>E放吸收能量E吸<E放释放能量拓展：物质的能量微观粒子都在不停地运动和相互作用着，如分子平动能、分子转动能、分子振动能、分子间势能、原子间键能、电子运动能、核内基本粒子间核能等等。系统内部把这些能量的总和叫做系统的内能即热力学能，也就是中学教材上所说的物质具有的能量。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化学反应与热能化学反应与热能反应物的总能量>生成物的总能量放热反应从宏观角度认识化学中的能量变化③化学反应与能量变化关系示意图【思考】化学反应过程中为什么会有能量的变化？化学反应与热能生成物的总能量>反应物的总能量吸热反应从宏观角度认识化学中的能量变化③化学反应与能量变化关系示意图断键吸收总能量

成键放出总能量反应物的总能量

生成物的总能量放热反应吸热反应微观：

化学键断裂与形成的能量差宏观：反应物总能量与生成物总能量的差>>断键吸收总能量

成键放出总能量<反应物的总能量

生成物的总能量<化学反应与热能放热反应和吸热反应的判据化学反应与热能思考①、放出热量的变化一定是放热反应吗？吸收热量的变化一定是吸热反应吗？②、吸热反应一定需要加热才能发生吗？不一定例如浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热，以上变化过程均为物理变化，不是吸、放热反应。不一定，吸、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系化学反应与热能1.下列说法中正确的是（）A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化B.需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因D已知断裂1mol化学键吸收的能量如下表：则由N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)的能量变化是(

)A．吸收46kJ能量 B．释放46kJ能量C．吸收92kJ能量 D．释放92kJ能量化学键H—HN≡NH—OH—N能量/kJ436946463391化学反应与热能B人类对能源的利用柴火煤、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人类对能源的利用化石燃料利用过程面临的问题能源的不可再生，储量有限影响环