化學(xué)反應(yīng)與能量課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第1課時：化學(xué)反應(yīng)與熱能人教版必修第二冊揭示目標(biāo)1.能列舉常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，能認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)體系能量的改變與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)。2.能從物質(zhì)及能量變化的角度評價燃料的使用價值。學(xué)習(xí)目標(biāo)課前回顧1.硅酸的制備原理2.三大傳統(tǒng)硅酸鹽材料是什么？各自的生產(chǎn)原料是什么？火的歷史，遠(yuǎn)比人類的歷史要長得多。據(jù)考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)：云南的元謀人約在170萬年前就開始用火了，人類開始利用燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行了第一次燒烤。燃燒是一個化學(xué)變化，那么，化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？現(xiàn)代社會中，人類的一切活動(從衣食住行到文化娛樂，從社會生產(chǎn)到科學(xué)研究等)都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化密切相關(guān)。從煤、石油和天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的?；剂先紵龝尫糯罅康臒?。除了燃燒，其他化學(xué)反應(yīng)也伴隨著放熱或吸熱現(xiàn)象。☆利用化學(xué)反應(yīng)放出的能量升溫☆利用化學(xué)反應(yīng)吸收能量來降溫一、化學(xué)反應(yīng)與熱能如何通過實(shí)驗說明反應(yīng)中有熱量變化？【實(shí)驗6-1】實(shí)驗步驟：在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化——鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化實(shí)驗現(xiàn)象：用手觸摸反應(yīng)后的試管，溫?zé)嵊脺囟扔嫓y得反應(yīng)后溫度升高看到有氣泡產(chǎn)生實(shí)驗結(jié)論：該反應(yīng)放出熱量化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化——鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化Mg+2H+=Mg2++H2↑化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化—?dú)溲趸^與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化【實(shí)驗6-2】

實(shí)驗步驟：將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。實(shí)驗現(xiàn)象：實(shí)驗結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化—?dú)溲趸^與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化①聞到刺激性氣味②用手觸摸杯壁下部冰涼③混合物呈糊狀該反應(yīng)吸收熱量化學(xué)方程式：Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑化學(xué)反應(yīng)中總會伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的放出熱量，有的吸收熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化歸納總結(jié)：除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。機(jī)械能光能聲能電能1、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)(1)概念：把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。特別提醒：

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學(xué)反應(yīng)。NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應(yīng)；NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發(fā)屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應(yīng)。一、化學(xué)反應(yīng)與熱能放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(或H2O)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)（2）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)C＋CO22CO高溫C＋H2O(g)

CO＋H2高溫注意：吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱等條件沒有直接聯(lián)系，有些放熱反應(yīng)需要加熱的條件，有些吸熱反應(yīng)在常溫下就可反生?！纠?】判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？1.鎂條的燃燒。2.高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳。3.氧化鈣與水的反應(yīng)。4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸藥爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)7.甲烷在氧氣中的燃燒8.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)【例2】D下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是()①鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰鄹杀苈人徕浄纸庵蒲鯕猗菁淄樵谘鯕庵械娜紵磻?yīng)A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的變化？微觀角度——分子和原子的角度2H2+O22H2O化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)在化學(xué)變化中，分子破裂成原子，原子又重新組合成新的分子化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的變化？微觀角度——化學(xué)鍵H2+Cl22HCl化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)是一個舊的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，新的化學(xué)鍵發(fā)生形成的過程反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成生成物斷鍵吸收總能量E吸成建放出總能量E放若E吸>E放，吸熱反應(yīng)若E吸<E放，放熱反應(yīng)（一）從微觀角度分析能量變化的原因（鍵能角度）

反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成生成物斷鍵吸收總能量E吸成建放出總能量E放若E吸>E放，吸熱反應(yīng)若E吸<E放，放熱反應(yīng)（一）從微觀角度分析能量變化的原因（鍵能角度）

用圖形表征化學(xué)反應(yīng)中能量變化反應(yīng)進(jìn)程能量H—HO—OHHOOH—O—H放熱反應(yīng)斷鍵吸收成鍵釋放反應(yīng)進(jìn)程能量吸熱反應(yīng)斷鍵吸收成鍵釋放H—O—HHHOOH—HO—O（一）從微觀角度分析能量變化的原因（鍵能角度）

斷開1molH—H鍵需要吸收436kJ的能量例如：

H2+Cl2=2HCl該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？斷開1molCl—Cl鍵需要吸收243kJ的能量形成1molH—Cl鍵需要放出431kJ的能量E吸收

=436+243=679kJE放出

=431×2=862kJE吸＜E放放熱反應(yīng)結(jié)論：化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?；瘜W(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？反應(yīng)物具有的總能量高生成物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)向環(huán)境釋放能量放熱反應(yīng)水由高處向低處流要釋放能量圖示（二）從宏觀角度分析能量變化的原因（總能量角度）

放熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量>生成物總能量生成物具有的總能量高反應(yīng)物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)從環(huán)境吸收能量吸熱反應(yīng)水由低處抽向高處流需提供能量圖示吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量（二）從宏觀角度分析能量變化的原因（總能量角度）

物質(zhì)的能量高低決定物質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)弱，物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定?；瘜W(xué)鍵就越牢固，鍵能就越大。(鍵能：斷鍵或形成化學(xué)鍵所吸收或釋放的能量)1.穩(wěn)定物生成不穩(wěn)定物是吸熱反應(yīng)。2.需要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的一般是吸熱反應(yīng)。3.如果某反應(yīng)為放熱，則逆反應(yīng)為吸熱。注意：化學(xué)反應(yīng)與熱能

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義形成原因與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)物總能量>生成物總能量反應(yīng)物總能量<生成物總能量斷鍵吸收總能量E吸

小于成建放出總能量E放斷鍵吸收總能量E吸

大于成建放出總能量E放已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.A和B的總能量一定低于C和D的總能量C【例1】硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問題：(1)①是_____反應(yīng)，②是_____反應(yīng)，③是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。吸熱放熱吸熱小于柴火煤、石油、天然氣等化石燃料新能源柴草時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑2、人類對能源的利用化石燃料利用過程面臨的問題儲量有限，短期內(nèi)不可再生影響環(huán)境煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。2、人類對能源的利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、氫能等提高燃料的燃燒效率提高能源利用率太陽?/p>

風(fēng)能

地?zé)崮芙鉀Q辦法節(jié)能尋找新能源2、人類對能源的利用【例5】下列有關(guān)新能源的說法不正確的是(

)A．綠色植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能

B．風(fēng)能、太陽能是清潔能源

C．氫能目前難以被廣泛利用的主要原因是其燃燒所放出的能量低于相同質(zhì)量的化石燃料

D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展CA【例6】液態(tài)儲氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入到一種化合物“儲油”中，形成“氫油”，便于儲存和運(yùn)輸。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源