【高中化学】化学反应与热能 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 第一课时 化学反应与热能自热包发热原理1.自热包内含有生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭2.CaO+H2O=Ca(OH)2放出大量热3.其他物质使反应速率可控，还提供持续稳定的反应，是自热包安全性的保障。4.反应过程中还会生成少量氢气，建议自热锅在通风处食用讨论：列举一些通过化学反应提供热能的实例【实验61】实验步骤：1.在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。2.再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。注意：盐酸用量大约为2 ml，切不可过多，防止反应剧烈使酸液 冲出试管（反应离子方程式为：_）实验操作实验现象实验结论 Mg+2H+=Mg2+H2镁条逐渐溶解产生大量气泡温度计指示温度升高该反应产生气体，释放热量【实验62】实验步骤：将20 g Ba(OH)28H2O晶体研细后与10 g NH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。注意：强碱Ba(OH)28H2O有毒，不要用手直接接触（反应方程式为：_）实验操作实验现象实验结论 Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O有刺激性气味气体产生用手摸烧杯底部有冰凉感觉该反应产生氨气和水，吸收热量用手拿起烧杯，木片黏结到烧杯的底部一、吸热反应与放热反应1概念把 热量的化学反应称为放热反应。把 热量的化学反应称为吸热反应。释放吸收注：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，但是不能说是放热反应或吸热反应。结论化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。放出吸收特别提醒化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。2常见的吸热反应和放热反应放热反应燃烧金属与水（或酸）的反应酸碱中和反应物质的缓慢氧化大多数的化合反应怎么判断是吸热还是放热反应？C+O2=CO2 点燃HCl+NaOH=NaCl+H2O 2H2+O2=2H2O大多数分解反应CCO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)Ba(OH)28H2ONH4Cl(固态铵盐与碱的反应)NaHCO3与盐酸的反应氢气还原氧化铜的反应2常见的吸热反应和放热反应吸热反应CaCO3=CaO+CO2 高温C+CO2=2CO 高温Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O H2+CuO=H2O+Cu C+CO2=2COC+H2O(g)=CO+H22.常见的吸热反应和放热反应放热反应吸热反应燃烧（包括爆炸）酸碱中和活泼金属与水/酸活泼金属氧化物与水/酸铝热反应大多数化合反应大多数分解反应铵盐与碱的反应 如:Ba(OH)28H2O+NH4Cl以C、H2、CO为还原剂的反应 如:C+CO2=2COC+H2O(g)=CO+H2注意：吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，有些放热反应需要加热的条件，有些吸热反应在常温下就可反生。思考：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？HHClClHClHCl3化学反应伴随能量变化的原因旧物质反应生成新物质 旧键断裂、新键形成 化学反应实质宏观：微观：反应物和生成物能量不同化学键断裂吸收能量和形成释放能量（1）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”。放热反应吸热反应化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存”反应物总能量高生成物总能量低能量反应进程释放能量能量反应进程反应物总能量低生成物总能量高吸收能量宏观：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吸热反应反应物能量 生成物能量在25、101kPa条件下 H2+Cl2 =2HCl 反应为例点燃反应进程能量HClCl-H-H-ClH-Cl断1 mol H-H键吸收436 kJ断1 mol Cl-Cl键吸收242 kJH Cl ClH形成2 mol H-Cl键放出2431 kJ即862 kJ能量放出能量184 kJ 微观：化学反应中能量变化的原因化学键的断裂和形成E吸收=436+243=679 kJ E放出=4312=862 kJ E1 E2 放热反应能量反应进程断键吸收能量成键释放能量HClClH-释放能量HClClHH-C1H-C1能量反应进程成键释放能量CaCO3吸收能量断键吸收能量CaOCO2归纳总结反应物总键能 生成物总键能反应物总键能 生成物总键能键能角度：宏观角度：E 反应物总键能 生成物总键能E E(生成物)E(反应物)补充：能量变化计算方法小于大于做一做：1.下列说法正确的是（）A物质发生化学变化都伴随着能量变化B任何反应中的能量变化都表现为热量变化C物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化D没有物质的化学变化，也就没有能量的变化A做一做：2.下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_(填序号)。煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)燃烧蜂窝煤取暖炸药爆炸 硫酸与氢氧化钾溶液反应生石灰与水作用制熟石灰 食物腐败碳与水蒸气反应制得水煤气C做一做：3.化学反应A2B2 =2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A该反应是吸热反应B断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键放出x kJ的能量C断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ的能量D2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量做一做：4.如图所示，对于A生成C 的反应，下列所得结论正确的是 ()A该反应为吸热反应B该反应进行时，一定有能量放出CA 物质比C 物质稳定D该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行B人类利用能源的三个阶段：时期、时期和 时期。柴草化石能源多能源结构4.能源的利用一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；二是煤和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。化石能源利用过程中面临两个问题解决办法节约能源寻找新能源新能源特点：资源丰富、可以再生、无污染燃料燃烧阶段改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等 方法提高燃料的燃烧效率能量利用阶段使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及 发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促 进能源循环利用，有效提高能源利用率。地热能开发利用新能源太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等做一做：5.下列有关新能源的说法不正确的是()A绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能B风能、太阳能是清洁能源C氢能目前难以被广泛利用的主要原因是其燃烧所放出的能量 低于相同质量的化石燃料D开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展C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