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

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)到科學(xué)研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化密切相關(guān)。從煤、石油和天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的。新課導(dǎo)入討論：列舉一些通過化學(xué)反應(yīng)提供熱能的實(shí)例化石燃料燃燒會(huì)釋放大量的熱。除了燃燒，其他化學(xué)反應(yīng)也伴隨著放熱或吸熱現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系【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(cè)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(cè)量溶液溫度的變化。實(shí)驗(yàn)步驟眼睛看到的現(xiàn)象用手觸摸的感覺用溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)在一支試管中加入2mL6mol/L的鹽酸————向含有鹽酸的試管中插人用砂紙打磨光亮的鎂條

結(jié)論

鎂條逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生用手觸摸試管，試管發(fā)熱溫度計(jì)顯示溫度升高該反應(yīng)放出熱量實(shí)驗(yàn)探究【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。用玻璃棒快速攪拌，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。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論將兩種晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌用手觸摸杯壁下部用手拿起燒杯有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生有NH3生成感覺燒杯變涼反應(yīng)吸熱燒杯下面的帶有幾滴水的木片粘到了燒杯底部反應(yīng)吸收熱量，使體系溫度降低，使水結(jié)成冰[結(jié)論]化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的

熱量，有的

熱量。放出吸收特別提醒化學(xué)反應(yīng)的能量變化，除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。一、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1．概念①把

熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。②把

熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。釋放吸收注：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)，一些物質(zhì)溶于水，也會(huì)有吸熱和放熱現(xiàn)象：濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放熱；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸熱，但是不能說是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。知識(shí)梳理2．常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)①燃燒②金屬與水（或酸）的反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氧化⑤大多數(shù)的化合反應(yīng)怎么判斷是吸熱還是放熱反應(yīng)？C+O2====CO2點(diǎn)燃HCl+NaOH===

NaCl+H2O2H2+O2===2H2O①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)⑤氫氣還原氧化銅的反應(yīng)2．常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)CaCO3====CaO+CO2↑高溫C+CO2====2CO高溫Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===

BaCl2+2NH3↑+10H2OH2+CuO===H2O+Cu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。思考：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？H—HCl—ClHClH—Cl3．化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的原因舊物質(zhì)反應(yīng)生成新物質(zhì)舊鍵斷裂、新鍵形成化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)宏觀：微觀：反應(yīng)物和生成物能量不同化學(xué)鍵斷裂吸收能量和形成釋放能量（1）化學(xué)反應(yīng)的能量變化的宏觀分析各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。放熱反應(yīng)可以看成是反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái)，吸熱反應(yīng)可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲(chǔ)存”。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)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”吸熱反應(yīng)反應(yīng)物能量<生成物能量放熱反應(yīng)反應(yīng)物能量>生成物能量化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)舊鍵斷裂新鍵形成吸熱放熱化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀原因。斷鍵吸收能量E1＞成鍵釋放能量E2該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)斷鍵吸收能量E1＜成鍵釋放能量E2該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（2）化學(xué)反應(yīng)的能量變化的微觀分析例1．(1)在1mol氫分子中，含有

mol氫原子，含有

molH—H鍵。(2)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

。21吸收436kJ的能量[結(jié)論]在相同條件下，由原子形成1mol化學(xué)鍵時(shí)所

，與斷開1mol相同化學(xué)鍵所

是相等的。例2．(1)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的能量放出的能量吸收的能量斷開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H2

+

Cl2

===2HClE吸收=436+243=679kJE放出=431×2=862kJE吸收＜E放出

放熱反應(yīng)E（kJ）反應(yīng)歷程H2+Cl22H+2Cl2HCl-183kJ+436kJ(H2)+243kJ(Cl2)2×(-431kJ)=-862kJ[歸納總結(jié)]反應(yīng)物總鍵能

生成物總鍵能反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能鍵能角度：宏觀角度：ΔE

＝反應(yīng)物總鍵能－

生成物總鍵能ΔE

＝E(生成物)－

E(反應(yīng)物)補(bǔ)充：能量變化計(jì)算方法小于大于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)二、人類對(duì)能源的利用一是其短期內(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(lái)源?；茉蠢眠^程中面臨兩個(gè)問題解決辦法節(jié)約能源尋找新能源新能源特點(diǎn)：資源豐富、可以再生、無(wú)污染燃料燃燒階段——改進(jìn)鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等

方法提高燃料的燃燒效率能量利用階段——使用節(jié)能燈，改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)，以及

發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促

進(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率。常見新能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、氫能等能量變化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)類型反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量遵循能量守恒原理能量利用燃料充分燃燒新能源的開發(fā)減少污染課堂小結(jié)1．鍵能是指在25℃、101kPa下，將1mol理想氣體分子AB拆開為中性氣態(tài)原子A和B時(shí)所需要的能量。顯然鍵能越大，化學(xué)鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定。如H—H鍵的鍵能是436kJ·mol－1，是指使1molH2分子變成2molH原子需要吸收436kJ的能量。(1)已知H—Cl鍵的鍵能為431kJ·mol－1，下列敘述正確的是

。A.每生成1molH—Cl鍵放出431kJ能量B.每生成1molH—Cl鍵吸收431kJ能量C.每拆開1molH—Cl鍵放出431kJ能量D.每拆開1molH—Cl鍵吸收431kJ能量AD當(dāng)堂檢測(cè)(2)已知鍵能：H—H為436kJ·mol－1；H-F為565kJ·mol－1；H-Cl為431kJ·mol－1；H-Br為366kJ·mol－1。則下列分子受熱時(shí)最穩(wěn)定的是

。A.HF B.HCl C.HBr D.H2(3)能用鍵能大小解釋的是

。A.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定B.常溫常壓下溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài)C.稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.硝酸易揮發(fā)而硫酸難揮發(fā)AA2．下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是（

）①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰劭列遭c固體溶于水④氯酸鉀分解制氧氣⑤生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰⑥干冰升華A.①④ B.②④ C.③⑤ D.④⑥B3．判斷下列說法的正誤，正確的在括號(hào)內(nèi)劃“√”，錯(cuò)誤的在括號(hào)內(nèi)劃“×”。(1)所有化學(xué)反應(yīng)必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化 (

)(2)不同的化學(xué)反應(yīng)放出或吸收的能量一般是不相同的 (

)(3)放出能量越多的反應(yīng)，通常生成物越不穩(wěn)定 (

)(4)因?yàn)闅錃庠谘鯕庵腥紵欠懦瞿芰康?，所以水的分解反?yīng)一定是吸收能量的 (

)×√×√4．磷元素有多種性質(zhì)不同的單質(zhì)，紅磷(結(jié)構(gòu)復(fù)雜用“P”表示)和白磷(P4)是磷的兩種同素異形體，充分燃燒之后的