6.1.1 化学反应与热能 课件（20张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

人教版必修第二册第六章第一节
化学反应与能量变化
第1课时
化学反应与热能
化学反应与热能
实验6-1探究——镁条与盐酸反应的热量变化
现象：
解释：
镁条溶解，产生大量气泡，温度计示数上升，有温热感
反应产生H2,放出热量，化学
能→热能
【反应原理】Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑
化学反应与热能
实验6-2探究——Ba(OH)2?8H2O 与 NH4Cl反应的热量变化
现象：
解释：
有刺激性气味产生；手摸烧杯感觉变冷；拿起烧杯，木片和烧杯黏结在一起。
反应产生NH3，吸收热量，热能→化学能
Ba(OH)2.8H2O + 2NH4Cl = BaCI2 + 10H2O + 2NH3↑
吸热反应与放热反应
1、放热反应：
2、吸热反应：
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
金属与酸、水的反应；
燃烧反应； 中和反应；
多数化合反应；
缓慢氧化反应； 铝热反应
常见的放热反应
Ba(OH)2和NH4Cl的反应；
HCl和NaHCO3的反应；
C与CO2；C与H2O(g)
多数分解反应；
常见的吸热反应
注：吸热反应和放热反应属于化学反应，一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热 ；NH4NO3(s)、KNO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热 ，但不能说是放热反应和吸热反应。
1、下列是吸热反应的是 ；放热反应 ；⑴ 水蒸气冷凝 ⑵ 煅烧石灰石 ⑶ 浓硫酸稀释
⑷ 酸碱发生中和反应 ⑸ 生石灰跟水反应生成熟石灰
⑹ 干冰升华 ⑺ 液氨汽化 ⑻ 碳和二氧化碳在高温下反应
⑼ 氢原子两两结合为氢分子 ⑽ C + H2O(g) CO + H2
⑾ 胆矾受热变成白色粉末 ⑿ 食物腐烂 ⒀ 盐酸与碳酸氢钠反应
⒁ 人工固氮 ⒂ 硝酸铵溶于水
课堂巩固
高温
⑵ ⑻ ⑽ ⑾ ⒀
⑷ ⑸ ⑼ ⑿ ⒁
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？
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
化学反应与热能
断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量
断开1 molCl-Cl键要吸收 243 kJ 的能量
生成1 mol H-Cl键要释放 431 kJ 的能量
以氢气与氯气化合反应为例： H2 + Cl2 = 2HCl
E吸收 = 436+243 = 679 kJ
E放出 = 431×2 = 862 kJ
E吸收＜ E放出 放热反应
E（kJ）
反应历程
H2 + Cl2
2H+2Cl
2HCl
-183 kJ
+436 kJ (H2)
+243 kJ (Cl2)
2×(-431 kJ)
= - 862 kJ
化学反应的能量变化的本质
化学反应的能量变化的本质
化学反应
本质
——旧化学键的断裂和新化学键的形成
特征
物质变化：
生成新物质——质量守恒
能量变化：
释放能量或吸收能量——能量守恒
吸收能量E吸＞释放能量E放 该反应为吸热反应
吸收能量E吸＜释放能量E放 该反应为放热反应
化学键的断裂吸热和形成放热是化学反应中能量变化的主要原因。
课堂巩固
1、判断对错
（1）有化学键断裂的，肯定发生了化学反应（ ）
（2）既有化学键断裂，又有化学键形成的，肯定发生了化学反应（ ）
（3）在化学键的形成过程中，肯定放出能量（ ）
（4）化学反应中原子一定发生重新组合（ ）
（5）化学变化中一定会发生电子转移（ ）
（6）所有化学反应必然伴随着能量的变化（ ）
×
×
√
√
×
√
化学反应的能量变化的宏观分析
各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
反应物的总能量E反＞生成物的总能量E生
反应放出能量,放热反应
反应物的总能量E反<生成物的总能量E生
反应吸收能量,吸热反应
物质键能越大，越稳定；能量越低，越稳定；能量越高，越活泼。
化学反应的能量变化的宏观分析——放热
E反
>
E生
E吸
<
E放
化学反应的能量变化的宏观分析——吸热
E反
<
E生
E吸
>
E放
课堂巩固
1、吸热反应和放热反应的对象都是化学变化，物理变化除外。
2、一个化学反应是吸热还是放热，取决于反应物和生成物具有总能量的相对大小，与反应条件（是否需要加热）无关。
（1）需要加热的反应一定是吸热反应（ ）
（2）吸热反应一定需要加热才可以进行（ ）
（3）放热反应不需要加热即可发生（ ）
（4）放出热量的变化过程一定是放热反应（ ）
（5）任何反应中的能量变化都表现为热量变化（ ）
×
×
×
×
×
1、已知反应A + B === C + D的能量变化如图所示，下列关于此反应的说法不正确的是（　　）
A．是吸热反应
B．该反应不符合能量守恒定律
C．生成物的总能量高于反应物的总能量
D．反应中断开化学键吸收的总能量高于
形成化学键放出的总能量
B
课堂巩固
2、反应A + B → C（放热）分两步进行：① A + B → X（吸热），② X → C（放热）。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　）
课堂巩固
D
化学反应中能量变化计算
E吸表示反应物中化学键断裂时吸收的总能量，
E放表示生成物中化学键形成时放出的总能量。
△E = E吸 - E放
△E < 0，放热
△E > 0，吸热
注意： ①1mol物质中化学键的数目
②参加反应的各物质的物质的量；
【例5】已知部分键能如下表所示，计算下列三个反应中的能量变化情况。
（1）CH4 + 2O2 == CO2 + 2H2O，1 mol CH4完全反应时，________（填吸收/放出）________ kJ能量。
（2）已知N2 + 3H2 ==== 2NH3，消耗1 mol N2 时放出92 kJ的热量，则
上表中x的数值为 ________。
（3）如下图为白磷（P4）和P4O6的结构，
1mol 白磷完全燃烧生成P4O6，______（填吸收
/放出）________kJ能量。
放出
946
1638
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}化学键
H—H
H—N
N≡N
O＝O
C—H
C＝O
H—O
P—P
P—O
键能
（kJ/mol）
436
391
x
498
414
750
465
198
360
708
放出
1．获取热能的途径——物质的燃烧
（1）早期：以树枝杂草为主要能源。
（2）现代：以煤、石油和天然气为主要能源。
2．面临问题
（1）短期内不可再生，储量有限；
（2）煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等造成
大气污染。
人类对能源的利用
3．解决方法
（1）节能减排
（2）开发新能源——太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能
人类对能源的利用
一次能源
二次能源
煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、
潮汐能、地热能
电能、氢能、蒸汽、汽油、柴油等