2020-2021学年人教版高一化学必修二第二章2-1(1)化学键与反应能量关系 课件（29张ppt）

(共29张PPT)
化学反应与能量
第二章
高一化学
时间：2021.03
化学能与热能
第一节
第一课时 化学键与化学反应中能量变化的关系
学习目标
1.了解化学反应热的本质。
2.知道断裂化学键和形成化学键中的能量变化
3.知道化学键与化学反应中能量变化关系
重难点
重点：化学能与热能的内在联系及转变。
难点：化学能与热能的内在联系及转变。
历史回顾
烧烤全羊
古制铜酒器
炼铁
火箭发射
航
空
母
舰
生活与科技都用到化学能
新课引入
一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有能量变化(热能、光能、电能……)。
通常表现为热能变化
化学变化的特征：
化学变化中除有新物质生成外，
常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。
常利用化学反应：
一是制取物质
二是利用反应中的能量
新课引入
例：用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO
例：用煤、石油、天然气的燃烧放热提供能量
化学反应
热能
煤、石油、天然气的燃烧(产生)
CaCO3经过高温煅烧分解成CaO(动力)
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？
设疑
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？
光合作用----光能转化为物质内部的能量而被“贮存”起来
燃烧----“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
反应物总能量高
生成物总能量低
能量
反应进程
释放能量
化学反应中能量变化的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小
瀑布
从宏观上分析：
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素
从宏观上分析：
能量
反应进程
反应物总能量低
生成物总能量高
吸收能量
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1.从宏观分析化学反应中能量变化的原因
总能量守恒(能量守恒定律)
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
化学能 其他形式的能量
其他形式的能量 化学能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1.从宏观分析化学反应中能量变化的原因
我们用△H表示化学反应中的能(热)量变化
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量
ΔH <0为放热反应
ΔH >0为吸热反应
课堂练习
×
√
×
×
×
都是物理变化，因没有新物质生成。放热、吸热反应必须是化学变化
知识回顾
思考2：化学反应的本质是？
原子(或原子团)的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。
思考1：什么是化学键？
使离子相结合或原子相结合的相互作用。
吸收能量
放出能量
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
2.从微观分析化学反应中能量变化的原因
(1)当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；而形成生成物中的化学键要放出能量。
例如：断开H－H键要吸收能量436kJ。
形成H－H键要放出能量436kJ。
1molCH4中含有4molC-H键，断开1molC-H键要吸收415kJ热量，断开1molCH4中的C-H键需要吸收_________________。
4×415=1660kJ
2.断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，
断开1molCl-Cl键要吸收243kJ的能量，
生成1molH-Cl键要释放431kJ的能量，
问：H2+Cl2=2HCl是吸热反应还是放热反应？
断裂1 mol H2、1 mol Cl2中的化学键吸收的总能量=436kJ+243kJ=679 kJ
生成2 mol H—Cl键放出的总能量=2×431kJ=862 kJ。
吸收的总能量679 kJ＜放出的总能量862 kJ
放热反应
课堂练习
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
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
点燃
形成
放出能量
H—Cl
H ·
H ·
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
2.从微观分析化学反应中能量变化的原因
化学反应中能量变化的原因——化学键的断裂和形成
能量
反应进程
断
键
吸
收
能
量
成
键
释
放
能
量
H
Cl
Cl
H
-
-
-
-
释放能量
H
Cl
Cl
H
H2 + Cl2 = 2HCl
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
2.从微观分析化学反应中能量变化的原因
能量
反应进程
成键释放能量
CaCO3
吸收能量
断键吸收能量
CaO
CO2
石灰石受热分解过程：
化学反应中能量变化的原因——化学键的断裂和形成
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
2.从微观分析化学反应中能量变化的原因
ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和
ΔH <0为放热反应
ΔH >0为吸热反应
课堂练习
化学键 反应中的能量变化 1 mol化学键断裂或形成过程中的能量变化 化学键的物质的量 反应中能量变化
H—H 吸收436 kJ ____mol 共吸收_ kJ
O＝O 吸收496 kJ mol H—O 放出463 kJ ____mol 共放出_ kJ
结论 Q(吸) Q(放)，反应 能量
3.针对反应：2H2+O2====2H2O 请填写下列表格中空白处,并判断该反应是吸收能量还是放出能量。
点燃
1852
2
4
1368
放出
<
1
4. 12g石墨与O2反应生成CO2放出393.51KJ热量； 12g金刚石与O2反应生成CO2放出395.41KJ热量，
试比较，石墨与金刚石哪个稳定？哪个化学键稳定？
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量
E(金刚石)+ E(O2) = E(CO2) + 395.41KJ
E(石墨)+ E(O2) = E(CO2) + 393.51KJ
高
低
金刚石释放出的热量更多，说明金刚石具有的总能量高，不稳定
一样
一样
一样
一样
课堂练习
断键吸收总能量 <成键放出总能量
断键吸收总能量 > 成键放出总能量
反应物的总能量 >生成物的总能量
反应物的总能量 <生成物的总能量
反应放出能量
反应吸收能量
化学反应中能量变化原因
放热反应
吸热反应
1、宏观：反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素
2、微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
课堂小结
能量
反应进程
H
Cl
Cl
-
H
-
H-Cl
H-Cl
断1molH-H键吸收436kJ
断1molCl-Cl键吸收242kJ
H
Cl
Cl
H
形成2mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ能量
放出能量184kJ
H2 + Cl2 = 2HCl
课堂小结
课堂练习
5．下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是（ ）
A．化学反应中不一定伴随着能量的变化
B．只要有能量变化的反应一定是化学反应
C．只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应
D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应
6． A+B＝C+D是化学反应，已知该反应为放热反应，对该反应的说法正确的是 （ ）
A．A的能量一定高于C 的能量
B．B的能量一定高于D的能量
C．反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量
D．反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量
D
D
7．关于化学键的断裂，下列说法中正确的是 （ ）
A．在化学键的断裂过程中，肯定发生了化学反应
B．在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化
C．在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量
D．在化学键的断裂过程中，肯定放出能量
BC
课堂练习
感谢你的聆听
高一化学