化学人教版（2019）必修第二册6.1.1化学反应与热能（共23张ppt）

(共23张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
6.1.1 化学反应与热能
学习目标
1.通过回顾学过的化学反应感受化学反应的热量变化(放热或吸热)，能例举常见的放热反应和吸热反应。
2.通过对所给数据和图像的分析处理，能从化学键变化(微观)和反应物与生成物总能量比较(宏观)两个角度理解和解释化学反应中能量变化的原因和本质。
3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
课堂导入
人类的一切活动都离不开能量，许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
1. 化学反应中存在热量变化
1. 化学反应中存在热量变化
1. 化学反应中存在热量变化
实验操作 实验现象 结论
①产生气泡 ②手触摸，反应后试管温热 ③温度计测得反应后温度升高 该反应产生气体，放出热量
Mg＋2HCl === MgCl2＋H2↑
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手触摸，烧杯低部冰凉拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起 该反应产生NH3和H2O，吸收热量
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
结论：化学反应有新物质生成，同时反应过程中伴有热量的释放或吸收。
2.放热反应和吸热反应
(1)概念
①把释放热量的化学反应称为放热反应。
②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
①必须是化学反应；
氢氧化钠溶于水，放热但不是放热反应
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 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ⑦少数分解反应 2H2O2 2H2O+O2↑ ①大多数分解反应
②C＋CO2(或H2O)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
问题思考
Q1:什么是化学反应，为什么化学反应中会有能量的变化？
本质：化学反应是一个
旧的化学键发生断裂，新的化学键发生形成的过程
吸收能量
放出能量
H2 + Cl2 2HCl
能量
反应进程
H
Cl
Cl-
H-
H-Cl
H-Cl
断1 mol H-H键吸收436kJ
断1 mol Cl-Cl键吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
形成 2 mol
H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ 能量
放出能量183kJ
ΔQ＝Q(吸)－Q(放) ΔQ＝436+243– 431 2= –183kJ
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示：
3.化学反应中能量变化的原因
(1)从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析)
吸收
吸热
释放
放热
3.化学反应中能量变化的原因
用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量
Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。
ΔQ＝Q(吸)－Q(放) ΔQ＜0 放热 ΔQ＞吸热
(2)从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识)
放热反应 吸热反应

化学能转化为 。 热能转化为 被生成物“储存”
释放
吸收
热能
化学能
3.化学反应中能量变化的原因
ΔQ＝Q(生成物)- Q(反应物)
ΔQ＜0 放热 ΔQ＞吸热
画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。
思考2
提示
放热反应
吸热反应
画出放热、吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图。
放热反应：
反应物能量 > 生成物能量
吸热反应：
反应物能量<生成物能量
判断吸热反应和放热反应的两种方法
(1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。
(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂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的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。
方法总结
4.热能的利用
1.现阶段人类获取热能的主要途径
煤的燃烧
石油的燃烧
其他物质的燃烧
天然气的燃烧
主要形式
储量有限，短期内不可再生
影响环境
煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
2.化石燃料利用过程面临的问题
4.热能的利用
4.热能的利用
3.能源可持续发展的措施
节能不是简单地减少能源的使用，而是充分有效的利用能源。
理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。
目前，人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等
能量变化
化学能转化为热能
放热 反应
吸热 反应
类型
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
遵循能量守恒原理
能量 利用
燃料充分燃烧
新能源的开发
减少污染
课堂小结
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
√
课堂小练
1.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为便于观察，预先将水染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是
A.NaOH固体 B.浓H2SO4
C.NH4NO3晶体 D.Na2O2固体
√
可能是温度降低
温度均升高
课堂小练
2.(2022·江苏淮安高一期中)下列反应或过程中能量的变化符合图像的是
A.H＋H―→H—H
B.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C.Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
D.H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
√
根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应或过程。
形成化学键放出能量
金属与酸的反应、酸碱中和反应，
均是放热反应
课堂小练
3.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。
低于
632
课堂小练
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量值x为_____。
根据图示，断裂旧化学键所吸收的能量为(x＋498)kJ，形成新化学键所释放的能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，因此有180 kJ＝(x＋498) kJ－1 264 kJ，故x为946。
946
课堂小练