第六章 第一节 化学反应与能量变化 课件(共27张PPT) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共27张PPT)
第一节 化学反应与能量变化
第一课时 化学反应与热能
第六章 化学反应与能量
背景资料
钻木取火
【课堂引入】
火箭发射
航空母舰
生活与科技都用到化学能
能源与人类
能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。
16.6%
2.1%
5.1%
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我国化石燃料和水电能源消耗构成图
请问家中烧煤烧柴是为了得到CO2吗？
你知道吗
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来 它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？
思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
1、化学反应的本质
化学键的断裂与形成与能量有什么关系？
H ·
··
· Cl
··
：
＋
→
Cl
··
··
H
··
··
H2 + Cl2 == 2HCl
H—H
Cl —Cl
H—Cl
吸收能量
断开
断开
吸收能量
形成
放出能量
点燃
2、化学反应中能量变化的主要原因
a、断开化学键吸收能量
在25℃和101kPa的条件下，断开1mol H2 分子中的H—H 键生成2molH原子时需要吸收436kJ的热量。
b、形成化学键放出能量
在25℃和101kPa的条件下，由2molH原子形成1molH—H 键时会向外界放出436KJ的热量。
键能：拆开1mol理想气体分子AB为中性气态原子A和B时，需要吸收的能量。（单位：KJ/mol）
在25℃和101kPa的条件下，断裂1molH-H需要吸收436kJ能量，断裂1molCl-Cl键需要吸收243kJ能量，形成1molH-Cl会放出431kJ能量，通过计算说明化学反应H2+Cl2 == 2HCl是吸热反应还是放热反应。
想一想
断裂化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
（1）微观：化学键的断裂和形成
能量
反应进程
断键吸收能量
成键放出能量
H
Cl
Cl
H
-
-
-
-
放出能量
H
Cl
Cl
H
能量
反应进程
成键放出能量
CaCO3
吸收能量
断键吸收能量
CaO
CO2
反应物总能量高
生成物总能量低
能量
反应进程
释放能量
（2）宏观：反应物和生成物的总能量的大小
瀑布
反应物的总能量 > 生成物的总能量
化学反应放出能量
水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）
能量
反应进程
反应物总能量低
生成物总能量高
吸收能量
反应物的总能量 < 生成物的总能量
化学反应吸收能量
将水由低处抽向高处需提供能量
（电能转换为机械能，再转换为势能）
反应物总能量
生成物总能量
放出
能量
反应物总能量
生成物总能量
吸收
能量
化学反应中能量的变化：
------总能量守恒(能量守恒定律)
化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
小结：
化学反应中能量变化的主要原因
微观结构
宏观表现
反应物
断开化学键
生成物
形成化学键
吸收能量
放出能量
若 E反总> E生总 放出能量 放热反应
若 E反总< E生总 吸收能量 吸热反应
计算：已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能够释放463kJ能量。
你能根据以上所给的数据判断反应：
　　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？
答案：放热反应
练一练
已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
C
练习：
1．两条基本的自然定律(两个守恒)： 定律、 定律。
二、化学能与热能的相互转化
质量守恒
能量守恒
2. 化学能：储存在物质化学键中的能量（自己的能量）。
化学能
化学反应
热能
电能
光能
X能
放热反应
吸热反应
热化学
原电池
电化学
电解池
吸热反应：吸收热量的化学反应。
3．吸热反应和放热反应
放热反应：放出热量的化学反应。
(1) 定义：
下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学键断裂需要吸收能量,化学键形成会放出能量。(　　)
(2)化学反应必然伴随能量变化。(　　)
(3)相同条件下由原子形成1 mol H—Cl键所放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等。(　　)
(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定。(　　)
(5)已知Al与稀盐酸的反应为放热反应,即Al的能量大于H2的能量。(　　)
√
√
√
×
×
学习评价
2.下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是(　　)
①过氧化钠与水反应　②氨水与稀硫酸的反应
③灼热的炭与CO2反应　④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　⑤甲烷在O2中的燃烧　⑥灼热的炭与水蒸气反应　⑦铝片与稀硫酸反应　⑧煅烧石灰石制生石灰
⑨钾与水的反应
A.①⑤⑦⑨ B.①③⑤⑦⑨ C.①②⑤⑦⑧⑨ D.①③⑤⑥⑦⑨
A
学习评价
学习评价
3.下列叙述不正确的是(　　)
A.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因
B.凡吸热反应均需在加热条件下才能发生
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,二者放出的热量不同
D.因为石墨变成金刚石吸热,所以石墨比金刚石稳定
B
4.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是(　　)
A.图a表示2 mol A2(g)与1 mol B2(g)的总能量大于1 mol C(g)的能量
B.图b中生成物比反应物稳定
C.图b可以表示钠和水的反应的能量变化
D.图a所示反应不需要加热就一定能发生,图b所示反应一定需要加热才能发生
A
学习评价
一、放热反应和吸热反应
二、化学能与热能的转化
1.从化学反应的本质来看：旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，比较相对大小即可推知反应的热效应；
2.从物质具有的总能量来看：比较反应物的总能量和生成物的总能量相对大小即可推知反应的热效应；
三、化学能与热能的转化的应用
3.化学反应能量的特点：
①一个化学反应其正、逆反应的能量变化，在数值上相等；
②一个化学反应的能量变化量与反应物生成物的物质的量有关(成正比)；
③一个化学反应的能量变化量与反应物、生成物的状态有关。
【课堂小结】