(共17张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
化学反应与热能
学习目标:
1.知道常见的吸热反应和发热反应,树立物质变化中伴随能量变化的观念。
2.能从反应物与生成物所具有的能量,化学键的断裂与形成俩个角度理解化学反应中能量变化的主要原因,提升证据推理能力。
3.了解节能的意义和方法,感受化学学科的社会价值,培养科学态度与社会责任。
【实验6-1】课本P31
在一只试管中加入2 mL 2 mol/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,观察现象,并测量溶液温度的变化。
现象:镁条逐渐溶解,有气泡产生,温度计温度上升。
结论:该反应放出热量
合作与探究
【实验6-2】课本P32
将Ba(OH)2 8H2O晶体研细后与NH4Cl以2:1的比例在烧杯中混合,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,观察现象。
现象:有刺激性气味气体产生;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉。
结论:该反应吸收热量
(一).概念
1.把 热量的化学反应称为放热反应。
2.把 热量的化学反应称为吸热反应。
释放
吸收
化学反应
放热反应:放出热的化学反应
吸热反应:吸收热的化学反应
一.放热反应与吸热反应
一.放热反应与吸热反应
(二)阅读课本P33第一段,尝试着总结出常见的放热反应与吸热反应有哪一些?
常见放热反应
常见吸热反应
高温
高温
高温
①所有的燃烧反应;
②所有的酸碱中和反应;
③大多数化合反应(C+CO2=2CO外);
④活泼金属跟水或酸的置换反应;
⑤铝热反应和缓慢氧化。
①大多数分解反应(2H2O2==2H2O+O2外);
②Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl =BaCl2+2NH3↑+10H2O
③C+CO2= 2CO C+H2O = CO+H2
④碳酸氢钠与盐酸的反应。
判断下列反应是放热反应还是吸热反应?
1.镁条的燃烧。
2.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。
3.氧化钙与水的反应。
4.高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。
5.炸药爆炸
6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
7.甲烷在氧气中的燃烧
8.盐酸与氢氧化钠溶液反应
针对训练1
二. 化学反应能量变化的原因:
(一)宏观角度
反应物的总能量高
生成物的总能量低
生成物的总能量高
反应物的总能量低
放热反应
吸热反应
总结:从宏观角度来说,化学反应能量变化的原因:反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
化学反应的实质:旧化学键断裂和新化学键形成
H2 + Cl2 === 2HCl
点燃
H—H
Cl — Cl
H— Cl
断开
断开
形成
H ·
··
· Cl
··
:
+
→
Cl
··
··
H
··
··
成键放热
断键吸热
阅读课文P33,请根据下列信息判断氢气和氯气化合生成氯化氢的反应是吸收能量还是放出能量?
1molH2
2molH
共价键断裂
吸收436kJ能量
1molCl2
2molCl
共价键断裂
吸收243kJ能量
共价键形成
释放862kJ能量
}
2molHCl
H2 (g) + CI2(g) = 2HCI(g)
H—H + Cl—Cl → 2H—Cl
吸收的能量
(436+243)KJ
(431+431)KJ
释放的能量
<
(二)微观角度
总结:从微观角度来说,化学反应能量变化的原因:反应物断键吸收的总能量与生成物成键释放的总能量的相对大小。
【针对训练2】CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,下列有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)具有的总能量大于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)具有的总能量
C.该反应不需要加热就能进行
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量
B
三.人类对能源的利用
(一)获取热能的途径——物质的燃烧
1.早期:以 为主要能源。
2.现代:以 为主要能源。
树枝杂草
煤、石油和天然气
(二)面临问题
1.短期内不可再生,储量有限;
2.煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 等造成大气污染。
SO2、NOx、CO
(三)解决方法
1.燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的 。
2.能量利用阶段提高能源的利用率——可通过使用节能灯,改进电动机的材料和结构,以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用,有效提高能源 。
3.开发使用新能源,目前人们比较关注的新能源有
等。
燃烧效率
利用率
太阳能、风能、
地热能、海洋能和氢能
新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列能达到新能源标准的是( )
①地热能 ②煤 ③天然气 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥石油 ⑦风能 ⑧氢能
A.②⑤⑦⑧ B.①④⑤⑦⑧
C.④⑤⑦⑧ D.②③⑥⑦⑧
B
针对训练3
课堂小结
1.吸热反应与放热反应的概念
2.常见的吸热反应与放热反应
3.宏观角度解释化学反应能量变化的原因
4.微观角度解释化学反应能量变化的原因
5知道人类对能源的利用存在的问题和方法
例.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧
C.铝与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水
A
当堂检测
例.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H:436 kJ,I—I:151 kJ,H—I:299 kJ,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
B
课后作业:
课本35页课后习题第一题和第三题