化学人教版（2019）必修第二册 6.1.1 化学反应与热能 课件（共29张PPT含视频）

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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、通过实验探究，能够辨析放热反应与吸热反应;
2、 从化学键的角度认识和解释放热反应与吸热反应。
【思考】生活中有哪些常见的伴随热量变化的化学反应？
现代社会中，人类的一切活动都离不开能量。
从煤、石油、天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。
化学反应都会伴随着放热或吸热现象。
课本P32
【实验6-1】
①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；
②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。
课本P32
【实验6-1】
课本P32
【思考】
镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，在生成新物质的同时，还有其他变化吗？
【实验6-1】
药品：
反应：
现象：
结论：
镁条、2 mol/L盐酸
Mg + 2HCl= MgCl2 + H2↑
镁条逐渐溶解，有气泡产生， 温度计示数升高。
镁和盐酸的反应为释放热量的化学反应。
课本P32
所有的化学反应都会释放出热量吗？
【思考】
【实验6-2】
①将20gBa(OH)2 8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌；
②闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
课本P33
【实验6-2】
课本P33
现象：
反应：
结论：
【实验6-2】
①有刺激性气味气体产生；
②用手触摸烧杯壁，感觉很凉；
木片上的水结成冰，木片与烧杯被冰粘在一起；混合物呈糊状。
Ba(OH)2 8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
该反应为吸收热量的化学反应。
总结：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。
释放
吸收
课本P33
吸热反应与放热反应
1.概念
① 热量的化学反应称为放热反应。
② 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
吸热反应
注意：
吸热反应和放热反应均属于化学反应；
一些物质溶于水，不属于化学变化，但也会有吸热和放热现象，如：
浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热 ；
NH4NO3(s)、NH4Cl(s)、KNO3(s)等溶于水要吸热。
铵盐溶于水都吸热
课本P33
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
【讨论】我们常见的化学反应哪些是放热反应？哪些是吸热反应？
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
⑥铝热反应
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应
③NaHCO3与盐酸的反应
④以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应
课本P33
有些放热反应需要加热,如：
有些吸热反应在常温下就可发生,如：
1.判断正误
(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应(　　)
(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应(　　)
(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，放热反应都不需要加热就可以进行(　　)
×
×
×
×
【当堂检测】
大本P41
归纳总结
(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释；
吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程。
吸热反应和放热反应的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨的反应；
吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；
吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
【思考与交流】
化学反应过程中为什么会有能量的变化？
为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
化学反应中能量变化的原因
【微观探析】
回顾：化学反应发生的本质是什么？
旧化学键的断裂和新化学键形成的过程
吸收能量
释放能量
课本P33
H
Cl
Cl
H
化学键断裂
化学键断裂
化学键形成
化学键形成
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
+
+
吸收能量
释放能量
H
H
Cl
Cl
H
Cl
H
Cl
【微观探析】
课本P33
请判断上述反应是吸热反应还是放热反应？
1 mol H2
共价键断裂
吸收436 kJ能量
2 mol H
1 mol Cl2
共价键断裂
吸收243 kJ能量
2 mol Cl
共价键形成
释放862 kJ能量
2 mol HCl
吸收的总能量：679 kJ
释放的总能量：862 kJ
<
放热反应
【思考】
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl分子的过程中， 了 kJ的能量。
【含义】
放出
183
课本P33
能量
反应过程
1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g)
2 mol H+2 mol Cl
2 mol HCl(g)
吸收679 kJ
释放862 kJ
释放183 kJ
化学键与化学反应过程中的能量变化
【图示】
放热反应
化学反应与能量变化关系示意图
吸热反应
物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，具有的能量也不同。
【宏观辨识】
化学能
热能
化学能
热能
课本P34
判断正误
(1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的总能量大于化学键形成时放出的总能量，则反应放热(　　)
(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)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化(　　)
(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程
(　　)
(5)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(　　)
(6)石墨转化为金刚石需要吸收热量，所以石墨更稳定（ ）
×
×
×
√
√
√
大本P41
【总结】化学反应中能量变化的判断及其计算
1. 从化学键角度判断化学反应中能量变化
Q(吸)：表示反应物分子断键时吸收的总能量
Q(放)：表示生成物分子成键时放出的总能量
规律：
(1) 若Q(吸)> Q(放)，吸热反应；
(2) 若Q(吸)< Q(放)，放热反应。
【知识拓展】
形成1mol化学键所吸收的能量或断裂1mol化学键所释放的能量
键能：
化学键越牢固
物质本身具有的能量越低
键能越大
物质越稳定
物质越难被破坏
【总结】化学反应中能量变化的判断及其计算
E（反应物） < E（生成物）
E（反应物） > E（生成物）
2. 从反应物和生成物的总能量角度判断化学反应中能量变化
吸热反应
放热反应
E（吸） < E（放）
E（吸） > E（放）
柴草时期
化石能源时期
多能源结构时期
【人类对能源的利用】
一、能源利用的三个时期
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： 。
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
课本P35
亟待解决的问题
环境污染
能源短缺
储量有限
不可再生
粉尘、SO2、NOx、CO等
【资料卡片】
课本P35
(1)燃料燃烧阶段：
(2)能量利用阶段：
(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
节能减排的措施
课本P35
提高燃料的燃烧效率。
提高能源的利用率。
应用体验
1.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
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
√
大本P43
2.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。
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。
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量值x为____。
低于
632
946
大本P43
5.化学反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的能量变化如图所示，请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示______________________
_________、____________________，反应____
(填“吸收”或“释放”)能量。
1 mol N2(g)和3 mol H2(g)
的总能量
2 mol NH3(g)的总能量
释放
(2)反应过程中断裂的化学键为______________
___________，_____(填“吸收”或“释放”)的能量为___；形成的化学键为____________，_____(填“吸收”或“释放”)的能量为___。
1 mol N≡N和
吸收
E1
6 mol N—H
释放
E3
3 mol H—H
(3)E2＝______或_______(用A、C或E1、E3表示)。
A—C　 E3－E1
大本P45