2022-2023学年人教版高中化学必修二 6.1.1化学反应与热能 课件（共21张PPT）

(共21张PPT)
课时一 化学反应与热能
第一节 化学反应与能量变化
实验探究
C
ONTENTS
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：
气泡
升高
气体
放出
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
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学习目标
1.通过先行学习，初步认识“能量”的含义 ，知道“能量”的获取途径是化学反应；体会节能减排的重要意义。
2.基于能量的视角，认识火箭推进剂燃料，初步形成能量观。
3.基于能量的视角，探究火箭推进剂燃料发生的化学变化，知 道化学能与“键能”之间的关系 。
4.基于能量的视角，分析火箭推进剂的利用，展望未来能源结 构，建立化学反应与能量的思维模型。
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视频中“火箭推进剂”发生的化学反应是燃烧反应，其特点是反应剧烈，在反应过程中伴随着发光、发热的现象。
“火箭推进剂”自身具有能量吗？
“火箭推进剂”发生了怎样变化？
“火箭推进剂”对能量的利用有何启发？
你知道反应过程中能量来源是什么吗？
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任务一：探究“火箭推进剂”的能量
任何物质都是具有能量的，能量是物质的固有属性。物质的构成微粒不停地做无规则的热运动，因而微粒具有动能；物质的构成微粒之间存在引力和斥力，因而微粒具有势能；原子核与核，电子与电子之间作用力，使其具有电子能和核能，这些我们统称为物质具有内能。内能是状态能量，与温度、压强、物质的聚集状态、微粒数目（物质的量）、物质的结构有关，当这些因素确定时，内能确定，即一个体系的内能是可以确定的。化学物质体系具有的内能是一种特殊能量形式，在化学上用“化学能”表征。“化学能”是自然界中能量的一种存在形式，是状态能量，通过化学反应表现。
【资料卡片】
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【小组合作学习1】
“我国用于发射神舟系列飞船的长征二号F运载火箭，都是用偏二甲肼-四氧化二氮的常温方案”。根据资料卡片分析讨论：
“火箭推进剂”所具有的能量是确定的吗？
“火箭推进剂”燃烧反应中，反应物、生成物具有的能量是否相等？
已知反应方程式为:
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)
在一定条件下，反应物或生成物的结构确定，能量确定。
在一个反应中，反应物或生成物的结构不同，能量不同。
结论1：
不同的物质，相同条件下，具有不同的“化学能”。
相同的物质，不同条件下，具有不同的“化学能”。
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③分析图中能量变化
结论2：
物质本身所具有的能量（化学能）越低，物质越稳定。
断键吸收能量，成键放出能量。
“化学能”的变化可以用“键能”的变化来衡量。
“键能”
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1mol氢分子
1mol H-H键
2mol 氢原子
在25 ℃和101 kPa条件下
放出436 kJ的能量
形成
断裂
吸收436 kJ的能量
吸收能量
放出能量
结论：在相同条件下，由原子形成1 mol化学键时所______________，
与断开1 mol相同化学键所___________________是相等的。
放出的能量
吸收的能量
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定性分析试用坐标系图像表示“火箭推进剂”反应前后体系能量变化曲线。
定量分析根据下表数据，计算“火箭推进剂”反应物、生成物的“键能”总和。体会反应过程中的能量变化。
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)
1mol物质 偏二甲肼 N2O4 CO2 H2O N2
断键吸收或者成键放出的热量/kJ（约） 4023 236 1490 925.6 946
任务二：探究“火箭推进剂”反应过程中的能量变化
【小组合作学习2】
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结论3：
①从宏观物质的角度：
反应物的总能量高于生成物的总能量，放热反应。
反应物的总能量低于生成物的总能量，吸热反应。
②从微观化学键的角度：
E断键吸收的总能量 < E新键形成放出的总能量，放热反应。
E断键吸收的总能量 > E新键形成放出的总能量，吸热反应。
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下列说法正确的是（ ）
A.吸热反应都需要加热
B.放热反应中反应物总能量低于生成物总能量
C.吸热反应中破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量
D.石墨转化为金刚石需要吸收能量，则金刚石更稳定
【练习】
√
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原料：Ba(OH)2· 8H2O和NH4Cl
将两种原料混合后搅拌，温度迅速下降，锥形瓶下方特别凉，玻璃片上的水结成冰了
【动手趣味实验】制作怪味冰淇淋
热能转化为化学能
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化学反应反应物断键吸收的能量来自哪里？生成物成键放出的能量凭空消失了吗？遵循能量守恒定律吗？
体 系
环 境
热（Q）
温度不同，热量传递
结论4：
热，是能量的一种传递形式。
物质发生化学反应，遵循能量守恒，实现化学能与热能的相互转化。
深度思考
研究化学反应中能量转化的社会价值是什么？
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任务三：由“火箭推进剂”探究能量转化的应用
【小组合作学习3】
火箭发射过程中，发生了哪几种能量的转化？
结合教材35页表6-1，归纳人类获取能量的途径是什么 ？
生活中还有哪些能量转化的实例？如何基于能量的视角进行解释？
思考交流
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①“火箭推进剂”的化学能在反应中转化为热能，热能又转化为动能，最终转化为重力势能
展示成果
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②热能是应用最广泛的能量，从古代的钻木取火到金属冶炼，到如今的火力发电，无不需要热能。
展示成果
人类目前主要还是通过化石燃料的燃烧使其化学能转化为热能
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改变能源结构，开发新能源
多能源结构
太阳能
风能
地热能
海洋能
氢能
核能
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利用微粒动能的变化
利用分子间的势能变化
利用原子间势能——化学键键能的变化
③生活中还有哪些能量转化的实例？
化学能转化为电能
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课堂小结
01
02
03
04
基于能量视角认识化学物质
基于能量视角认识化学反应
构建能量转化的思维模型
运用体系总键能大小判断吸热反应、放热反应
火箭燃料推进剂
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课时练
总结常见的放热反应和吸热反应
网上查阅新能源的开发利用情况
【本节收获】
【课后作业】
理解化学反应中存在能量变化的原因
掌握定量判断反应的吸热或放热的方法
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感谢聆听！