化学人教版（2019）选择性必修1 1.1化学反应与热能（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 1.1化学反应与热能（共25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-21 10:54:40 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
化学反应与能量变化
第一课时
（化学反应与热能）
化学反应与光能、热能、电能...
化学反应伴随着物质的变化和能量的变化。
思考：在日常生活中你见过哪些过程涉及到热量的变化？请举例说明。
化学反应中的热量变化—实验探究
【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/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。
实验操作 实验现象 结论
①看到有气泡产生 ②用手触摸反应后的试管， _____ ③用温度计测得反应后温度_____ 该反应产生 ，
热量
温热
升高
气体
放出
化学反应中的热量变化—实验探究
【实验6-2】将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气体后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯 ①混合物呈糊状 ②闻到刺激性气味 ③用手触摸杯壁下部， ，用手拿起烧杯， ___________________ 该反应产生NH3和H2O， 热量
冰凉
木片与烧杯粘在一起
吸收
吸热反应与放热反应
1.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
注：吸热反应和放热反应属于化学反应，一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热 ；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热 ，但是不能说是放热反应和吸热反应。
吸热反应与放热反应
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。
(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应( )
(2)化学反应既有物质变化，又有能量变化( )
(3)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
( )
(4)吸热反应需要加热才能进行( )
(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )
×
√
×
×
√
针对训练
1.判断正误
针对训练
2.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：
(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________________
_______________________；________________________。
(2)产生上述现象的原因是：__________________________________________
_________。
滴入水后，Ⅰ中U形管右侧
液面下降，左侧液面上升
Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出
过氧化钠与水反应放热，锥形瓶内气体温度升高，
气压增大
针对训练
3.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：_____。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
针对训练
3.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：_____。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
化学反应与能量变化
第二课时
（化学反应与热能）
1、化学反应的特征：
化学反应的实质：
有新物质的生成
知识准备：
旧键断裂，新键形成
吸收能量
释放能量
化学反应中能量变化的主要原因是什么？
化学键的断裂和形成
2、化学键和键能：
键能：气态基态原子形成1mol化学键所释放的能量。（或1mol化学键断裂成气态基态原子所吸收的能量）
键能越大，物质越稳定
知识准备：
化学键的键能和物质稳定性的关系是什么？
例如: 断开1mol H－H键要吸收436kJ的能量
形成1mol H－H键要放出436kJ的能量
3、物质的能量
能量越低越稳定
知识准备：
物质的能量和物质稳定性的关系是什么？
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。
4、两条基本的自然定律
质量守恒定律
能量守恒定律
点燃
高温
放出能量
吸收能量
化学反应中的能量变化，通常主要表现为______。
热量
二、微观：化学键与化学反应中能量变化的关系
回忆：化学反应本质
如何判断一个化学反应完成后的结果是吸热还是放热？
如何用图像表征？
取决于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的相对大小
1mol H-H 键断裂吸收能量 436kJ
1mol Cl-Cl 键断裂吸收能量 243kJ
1mol H-Cl 键形成放出能量 431kJ
例:H2 + Cl2 ==== 2HCl
点燃
是吸热反应还是放热反应？
断键吸收能量 < 成键放出能量 反应放热
断键吸收能量 > 成键放出能量 反应吸热
例：甲烷燃烧要放热，水的分解要吸热，试从化学键变化的角度分析其原因？
解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2molH－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此要吸收能量。
CH4 + 2O2 == 2H2O + CO2
2H2O == 2H2 + O2
点燃
练习：氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A.2Q1 + Q2 > 4Q3 B.2Q1 + Q2 < 4Q3
C.Q1 + Q2 < Q3 D.Q1 + Q2 = Q3
B
提示：2H2 + O2 == 2H2O
比较：反应物的总键能与生成物的总键能
小结：化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因(微观探析)
(1)化学反应过程(物质变化)
E1＞E2，反应 能量(吸热反应)；
E1＜E2，反应 能量(放热反应)。
吸收
放出
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识)
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。
放热反应 吸热反应
化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存”
小结：化学反应中能量变化的原因
(1)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( )
(2)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等( )
(3)放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低( )
(4)有化学键的形成，是化学反应的本质特征( )
(5)伴有能量变化的一定是化学反应( )
×
√
×
×
×
针对训练
1.判断正误
2.磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25 ℃，101 kPa下，31 g白磷完全转化为红磷，放出11 kJ的热量，根据以上事实回答下列问题：
(1)红磷转化为白磷属于______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是_____(填“白磷”或“红磷”，下同)。
(3)31 g白磷与31 g红磷的能量较高的是_____，二者更稳定的是_____。
吸热
白磷
白磷
红磷
针对训练
应用—化学能与热能的相互转化
1.现阶段人类获取热能的主要途径是： ，使用最多的常规能源是：
。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的 等是大气污染物的主要来源。
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
粉尘、SO2、NOx、CO
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有 等。
太阳能、风能、地热能、
海洋能和氢能
课堂小结
类型 比较 放热反应 吸热反应
定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应
形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
图示
化学反应与能量变化
第一课时
（化学反应与热能）
化学反应与光能、热能、电能...
化学反应伴随着物质的变化和能量的变化。
思考：在日常生活中你见过哪些过程涉及到热量的变化？请举例说明。
化学反应中的热量变化—实验探究
【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/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。
实验操作 实验现象 结论
①看到有气泡产生 ②用手触摸反应后的试管， _____ ③用温度计测得反应后温度_____ 该反应产生 ，
热量
温热
升高
气体
放出
化学反应中的热量变化—实验探究
【实验6-2】将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气体后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯 ①混合物呈糊状 ②闻到刺激性气味 ③用手触摸杯壁下部， ，用手拿起烧杯， ___________________ 该反应产生NH3和H2O， 热量
冰凉
木片与烧杯粘在一起
吸收
吸热反应与放热反应
1.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
注：吸热反应和放热反应属于化学反应，一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热 ；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热 ，但是不能说是放热反应和吸热反应。
吸热反应与放热反应
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。
(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应( )
(2)化学反应既有物质变化，又有能量变化( )
(3)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
( )
(4)吸热反应需要加热才能进行( )
(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )
×
√
×
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√
针对训练
1.判断正误
针对训练
2.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：
(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________________
_______________________；________________________。
(2)产生上述现象的原因是：__________________________________________
_________。
滴入水后，Ⅰ中U形管右侧
液面下降，左侧液面上升
Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出
过氧化钠与水反应放热，锥形瓶内气体温度升高，
气压增大
针对训练
3.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：_____。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
针对训练
3.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：_____。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
化学反应与能量变化
第二课时
（化学反应与热能）
1、化学反应的特征：
化学反应的实质：
有新物质的生成
知识准备：
旧键断裂，新键形成
吸收能量
释放能量
化学反应中能量变化的主要原因是什么？
化学键的断裂和形成
2、化学键和键能：
键能：气态基态原子形成1mol化学键所释放的能量。（或1mol化学键断裂成气态基态原子所吸收的能量）
键能越大，物质越稳定
知识准备：
化学键的键能和物质稳定性的关系是什么？
例如: 断开1mol H－H键要吸收436kJ的能量
形成1mol H－H键要放出436kJ的能量
3、物质的能量
能量越低越稳定
知识准备：
物质的能量和物质稳定性的关系是什么？
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。
4、两条基本的自然定律
质量守恒定律
能量守恒定律
点燃
高温
放出能量
吸收能量
化学反应中的能量变化，通常主要表现为______。
热量
二、微观：化学键与化学反应中能量变化的关系
回忆：化学反应本质
如何判断一个化学反应完成后的结果是吸热还是放热？
如何用图像表征？
取决于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的相对大小
1mol H-H 键断裂吸收能量 436kJ
1mol Cl-Cl 键断裂吸收能量 243kJ
1mol H-Cl 键形成放出能量 431kJ
例:H2 + Cl2 ==== 2HCl
点燃
是吸热反应还是放热反应？
断键吸收能量 < 成键放出能量 反应放热
断键吸收能量 > 成键放出能量 反应吸热
例：甲烷燃烧要放热，水的分解要吸热，试从化学键变化的角度分析其原因？
解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2molH－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此要吸收能量。
CH4 + 2O2 == 2H2O + CO2
2H2O == 2H2 + O2
点燃
练习：氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A.2Q1 + Q2 > 4Q3 B.2Q1 + Q2 < 4Q3
C.Q1 + Q2 < Q3 D.Q1 + Q2 = Q3
B
提示：2H2 + O2 == 2H2O
比较：反应物的总键能与生成物的总键能
小结：化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因(微观探析)
(1)化学反应过程(物质变化)
E1＞E2，反应 能量(吸热反应)；
E1＜E2，反应 能量(放热反应)。
吸收
放出
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识)
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。
放热反应 吸热反应
化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存”
小结：化学反应中能量变化的原因
(1)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( )
(2)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等( )
(3)放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低( )
(4)有化学键的形成，是化学反应的本质特征( )
(5)伴有能量变化的一定是化学反应( )
×
√
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针对训练
1.判断正误
2.磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25 ℃，101 kPa下，31 g白磷完全转化为红磷，放出11 kJ的热量，根据以上事实回答下列问题：
(1)红磷转化为白磷属于______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是_____(填“白磷”或“红磷”，下同)。
(3)31 g白磷与31 g红磷的能量较高的是_____，二者更稳定的是_____。
吸热
白磷
白磷
红磷
针对训练
应用—化学能与热能的相互转化
1.现阶段人类获取热能的主要途径是： ，使用最多的常规能源是：
。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的 等是大气污染物的主要来源。
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
粉尘、SO2、NOx、CO
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有 等。
太阳能、风能、地热能、
海洋能和氢能
课堂小结
类型 比较 放热反应 吸热反应
定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应
形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
图示