化学人教版（2019）必修第二册6.1.1化学反应与热能（共33张ppt）

(共32张PPT)
化学反应与热能
第1课时
第一节　化学反应与能量变化
1.实验探究：化学反应中的能量变化
目标一 吸热反应和放热反应
实验6-1
实验操作 实验现象 结论
有 产生；用温度计测量，温度 。 该反应产生_____，
该反应 _____热量。
化学反应方程式：
升高
气泡
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
放出
气体
1.实验探究：化学反应中的能量变化
实验6-1
1.实验探究：化学反应中的能量变化
实验6-2
1.实验探究：化学反应中的能量变化
实验6-2
实验操作 实验现象 结论
闻到________气味； 烧杯壁_____； 木片和烧杯___________； 混合物呈_____。 该反应产生NH3和H2O，
该反应 _____热量。
化学反应方程式：
刺激性
发凉
黏结在一起
糊状
吸收
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
结论：化学反应有新物质生成，同时反应过程中伴有热量的释放或吸收。
2.放热反应和吸热反应
(1)概念
①放热反应： 热量的化学反应。
②吸热反应： 热量的化学反应。
释放
吸收
体会吸、
放热反应
【实验6-1】
【实验6-2】
(1)举例说明：放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗？
思考1
提示　不一定。吸、放热反应都属于化学反应，而浓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。
(2)吸热反应一定需要加热才能发生吗？
提示　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，如NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体常温下的反应为吸热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①所有的燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属与水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
⑥铝热反应(见第八章)
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应
③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
3.化学反应中能量变化的原因
(1)从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析)
①图示原因
吸收
吸热
释放
放热
②举例说明：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示：
吸收
释放
吸收
根据上图计算1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为 kJ，形成2 mol HCl共释放 kJ能量，断键吸收的总能量 成键释放的总能量，因此该反应为 反应。
679
862
放热
<
能量
反应进程
H
Cl
Cl-
H-
H-Cl
H-Cl
断1 mol H-H键吸收436kJ
断1 mol Cl-Cl键吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
形成 2 mol
H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ 能量
放出能量183kJ
键能越大物质越稳定
能量越低物质越稳定。
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示：
画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。
思考2
提示
放热反应
吸热反应
(2)从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识)
物质的组成、结构与 不同，所具有的能量不同。因此，一个化学反应的能量变化取决于 和 的相对大小。
放热反应 吸热反应

化学能转化为 。 热能转化为 被生成物“储存”
释放
吸收
状态
反应物总能量
生成物总能量
热能
化学能
画出放热、吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。
思考3
提示
放热反应：反应物能量 > 生成物能量
吸热反应：反应物能量<生成物能量
正误判断
(1)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
(　　)
(2)相同条件下形成1 mol H—Cl放出的能量与断开1 mol H—Cl吸收的能量相等
(　　)
(3)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热(　　)
(4)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量(　　)
(5)石墨转化为金刚石需要吸收热量，所以金刚石更稳定(　　)
练习1
×
√
×
×
×
下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与CO2的反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
√
练习2
放热反应
放热反应
吸热反应，但反应前后所含元素的化合价均无变化，是非氧化还原反应
已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A==A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1－E2) kJ
练习3
C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的
总能量
D.生成2 mol B—A放出E2 kJ能量
√
判断吸热反应和放热反应的两种方法
(1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。
(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。
1.现阶段人类获取热能的主要途径
目标二 化学反应中热能的利用
煤的燃烧
石油的燃烧
其他物质的燃烧
天然气的燃烧
主要形式
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.化石燃料利用过程面临的问题
煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。
如果你是社会不同人群，你的想法是什么？你会怎么做？
大力发展新能源，如太阳能、风能、水能等清洁能源。
例如：
节约能源逐步减少煤、汽油、柴油等燃料的使用。
3.能源可持续发展的措施
提高燃料的燃烧效率
提高能源的利用率
开发使用新能源
练习1
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，将光能转化为化学能
B.风能、太阳能是清洁能源
C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所释放热量低于相同质量的矿
物燃料
D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保
√
在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：
(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是________(填字母，下同)。
A.石油 B.煤
C.天然气 C.生物质能
练习2
D
(2)下列对能源的看法合理的是________。
A.化石能源属于不可再生能源，只会越用越少
B.生物质能是一种可再生能源，有广阔的应用前景
C.太阳能、氢能、风能、地热能都属于新能源
D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型
社会
ABCD
4Al+3O2===2Al2O3
化合反应
反应放热
氧化还原反应
奥秘揭晓时刻
CaO+H2O===Ca(OH)2
化合反应
反应放热
自热包有不同配方，但大体上包括四类成分。最主要的是生石灰，学名氧化钙，它和水接触之后可以产生熟石灰，学名氢氧化钙。在这个过程中会释放大量热量，是发热包主要的热量来源。
01
02
此外，发热包中也常见铁粉和铝粉，它们可以通过和氧气发生氧化还原反应释放热量，以此实现持续发热。
能量变化
化学能转化为热能
放热 反应
吸热 反应
类型
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
遵循能量守恒原理
能量 利用
燃料充分燃烧
新能源的开发
减少污染
【小结】
课堂小结
1
2
3
自我测试
1.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为便于观察，预先将水染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是
A.NaOH固体 B.浓H2SO4
C.NH4NO3晶体 D.Na2O2固体
√
4
可能是温度降低
温度均升高
自我测试
1
2
3
2.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
C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破
D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级
√
4
说明它比较稳定
自我测试
1
2
3
3.(2022·江苏淮安高一期中)下列反应或过程中能量的变化符合图像的是
A.H＋H―→H—H
B.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C.Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
D.H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
4
√
根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应或过程。
形成化学键放出能量
金属与酸的反应、酸碱中和反应，
均是放热反应
自我测试
1
2
3
4.已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
4
根据图示回答下列问题：
(1)该反应中反应物所具有的总能量______(填“高于”或“低于”)生成物所具有的总能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收_____ kJ能量。
低于
632
自我测试
1
2
3
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量值x为_____。
4
根据图示，断裂旧化学键所吸收的能量为(x＋498)kJ，形成新化学键所释放的能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，因此有180 kJ＝(x＋498) kJ－1 264 kJ，故x为946。
946