化學(xué)反應(yīng)與熱能高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)——化學(xué)反應(yīng)與熱能

現(xiàn)代社會(huì)中，人類的一切活動(dòng)（從衣食住行到文化娛樂，從社會(huì)生產(chǎn)到學(xué)科研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中能量變化密切相關(guān)。從煤、石油、天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的。化石燃料燃燒會(huì)釋放大量的熱。除了燃燒，其他化學(xué)反應(yīng)也伴隨這放熱或吸熱現(xiàn)象?；瘜W(xué)反應(yīng)中的熱量變化—實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)6-1】在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①看到有氣泡產(chǎn)生②用手觸摸反應(yīng)后的試管，_____③用溫度計(jì)測得反應(yīng)后溫度_____該反應(yīng)產(chǎn)生

，

熱量溫?zé)嵘邭怏w放出【實(shí)驗(yàn)6-2】將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒攪拌，聞到氣體后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。

(2)聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯①混合物呈糊狀②聞到刺激性氣味③用手觸摸杯壁下部，

，用手拿起燒杯，___________________該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，

熱量冰涼木片與燒杯粘在一起吸收1.由實(shí)驗(yàn)6-1中溫度計(jì)的示數(shù)變化可知鎂與鹽酸反應(yīng)是______反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)2.實(shí)驗(yàn)6-2中能產(chǎn)生有氣味的物質(zhì)，該物質(zhì)是______(填化學(xué)式)，反應(yīng)方程式為_________________________________________________。由實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可知該反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。【結(jié)論】化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，能量變化有多種形式，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的吸收熱量，有的放出熱量。放熱NH3Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O吸熱實(shí)驗(yàn)結(jié)論一、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1.概念化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)注：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)。濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放熱；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸熱，這屬于放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)嗎？2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)注意：吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱等條件沒有直接聯(lián)系，有些放熱反應(yīng)需要加熱的條件，有些吸熱反應(yīng)在常溫下就可反生。①所有燃燒反應(yīng)和緩慢氧化②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2③水煤氣反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)(1)苛性鈉溶于水放出熱量，該變化為放熱反應(yīng)(

)(2)化學(xué)反應(yīng)既有物質(zhì)變化，又有能量變化(

)(3)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能(

)(4)吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行(

)(5)火藥爆炸時(shí)所釋放的能量包括熱、光、聲、機(jī)械能等多種能量形式

(

)×√××√判斷正誤【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一】【思考與交流】

化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(huì)有能量的變化？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？

物質(zhì)中的原子之間是通過化學(xué)鍵相結(jié)合的，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂要吸收能量，而生成物的化學(xué)鍵形成要放出能量。在相同條件下（P、T），由原子形成1mol化學(xué)鍵時(shí)所放出的能量與斷開1mol相同化學(xué)鍵所吸收的能量是相等的，該能量稱為化學(xué)鍵的鍵能（常用單位：KJ/mol）。例：已知在25℃和101kPa條件下，由2molH原子形成1molH—H鍵時(shí)，放出436kJ的能量。若要使1mol氫分子變?yōu)?mol氫原子時(shí)，需要斷開1molH—H鍵，其能量變化是

。吸收436kJ的能量注：物質(zhì)的鍵能越大，化學(xué)鍵越牢固，物質(zhì)越穩(wěn)定（而物質(zhì)的總能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定）(1)CH4的結(jié)構(gòu)式是

，1molCH4分子中含有

molC—H鍵。(2)在CH4中，斷開1molC—H鍵要吸收415kJ的能量。若要形成1molCH4中的C—H鍵其能量變化是

。4放出4mol×415kJ·mol－1＝1660kJ的能量【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)二】斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量斷開1molCl-Cl鍵要吸收243kJ的能量生成1molH-Cl鍵要釋放431kJ的能量例：H2+Cl2=2HClE吸收=436+243=679kJE放出=431×2=862kJE1＜E2

放熱反應(yīng)E（kJ）反應(yīng)歷程H2+Cl22H+2Cl2HCl-183kJ+436kJ(H2)+243kJ(Cl2)

2×(-431kJ)=-862kJ(1)化學(xué)反應(yīng)過程(物質(zhì)變化)E1＞E2，反應(yīng)

能量(吸熱反應(yīng))；E1＜E2，反應(yīng)

能量(放熱反應(yīng))。吸收放出化學(xué)鍵的斷裂與形成二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因（微觀探析）(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因：化學(xué)反應(yīng)中能量變化決定于反應(yīng)物的總能量和生成物總能量的相對大小。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)三、化學(xué)反應(yīng)中能量的決定因素（宏觀辨識(shí)）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲(chǔ)存”放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)1.已知反應(yīng)A2＋B2===2AB，破壞1molA2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molB2中的化學(xué)鍵消耗的能量為

Q2

kJ，形成1molAB中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ，則下列說法正確的是（）A.若A2和B2的總能量之和大于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱B.若A2和B2的總能量之和小于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱C.若該反應(yīng)放出能量，則Q1＋Q2＞Q3D.若該反應(yīng)吸收能量，則Q1＋Q2<Q3A【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)三】(1)對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，當(dāng)化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量大于化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量，則反應(yīng)放熱(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl鍵放出的能量與斷開1molH—Cl鍵吸收的能量相等(

)(3)放出能量越多的化學(xué)反應(yīng)，其生成物的能量越低(

)(4)有化學(xué)鍵的形成，是化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征(

)(5)伴有能量變化的一定是化學(xué)反應(yīng)(

)×√×××2.判斷正誤四、人類對能源的利用人類利用能源的三個(gè)階段：

時(shí)期、

時(shí)期和

時(shí)期。

柴草化石能源多能源結(jié)構(gòu)利用過程中面臨兩個(gè)問題一是其短期內(nèi)不可再生，儲(chǔ)量有限，隨著能源消費(fèi)需求的不斷增加，能源消費(fèi)量與儲(chǔ)量之間的矛盾日益突顯；二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。節(jié)能減排的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。(2)能量利用階段提高能源的利用率。(3)開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有

等。太陽能、風(fēng)能地?zé)崮?、海洋能和氫能“能源分類相關(guān)圖”如下圖所示，四組能源