【课件】化学反应与能量变化 第一课时化学反应与热能 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第六章 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课时课时1 1 化学反应与热能化学反应与热能学习目标1.了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。2.理解化学反应中能量变化的本质原因化学键的断裂和形成。3.知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。课前引入小杨老师 15521324728小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐、从社会生产到科学研究等）离不开能量。课前引入小杨老师 15521324728小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学只有通过燃烧才能获得能量吗？小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨 sir 化学基础版课件不提供所有内容小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728Mg+2HCl=MgCl2+H2实验探究实验探究1 盐酸与镁反应前后溶液温度的变化盐酸与镁反应前后溶液温度的变化1）实验操作）实验操作在试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，再放入用砂纸打磨光亮的镁条，用温度计测量过程的温度变化2）实验现象）实验现象镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升，用手触摸试管壁，有温热感3）反应原理）反应原理4）实验结论）实验结论镁与盐酸反应，放出热量小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨 sir 化学基础版课件不提供所有内容小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728实验探究实验探究 2 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应1）实验操作）实验操作将20g Ba(OH)28H2O晶体研细后与10g NH4Cl在烧杯中混合，放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯2）实验现象）实验现象有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，与烧杯底粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉3）反应原理）反应原理4）实验结论）实验结论氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，吸收热量Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728一一、吸热反应和放热反应、吸热反应和放热反应1概念（1）吸热反应：吸收热量的化学反应（2）放热反应：放出热量的化学反应 注注意意：吸热反应和放热反应属属于于化化学学反反应应，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，属于放热或吸热过程。知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247282.常见的放热反应与吸热反应放热反应吸热反应 大多数分解反应Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应如 C+H2O（g）=CO+H2 C+CO2 =2CONaHCO3与盐酸的反应高温高温 所有燃烧反应 物质的缓慢氧化 酸碱中和反应 金属与酸或水反应 铝热反应 大多数化合反应注意吸热反应、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。内容内容内容10下列反应属于放热反应的是A煅烧石灰石制生石灰 B煤的气化制水煤气D D1.1.下列反应属于放热反应的是下列反应属于放热反应的是（）A A煅烧石灰石制生石灰煅烧石灰石制生石灰B B煤的气化制水煤气煤的气化制水煤气C CBa(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与 NH4Cl NH4Cl反应反应D DH H2 2SOSO4 4与与NaOHNaOH的中和反应的中和反应对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247282.下列是吸热反应的是_ 水蒸气冷凝 煅烧石灰石 浓硫酸稀释 酸碱发生中和反应 生石灰跟水反应生成熟石灰 干冰升华 液氨汽化 碳和二氧化碳在高温下反应 3.下列说法正确的是()A.放热反应在常温下一定很容易发生B.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应C.吸热反应在通常条件下不可能很容易发生D.反应能否发生与条件有关，反应过程的能量变化与反应条件没有必然联系D4 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A.锌粒与稀硫酸的反应B.灼热的木炭与CO2的反应C.甲烷在氧气中的燃烧反应D.Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应B【思考与交流】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。知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728二、化学反应中的能量变化原因分析1.从微观角度分析化学反应的能量变化化学键（1）键能：断开（形成）1 mol某化学键所吸收（放出）的能量叫键能。单位：kJ/mol。如：断开1 mol H-H键吸收的能量为436.0 kJ，那么H-H键的键能是436.0 kJ/mol（2）化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因：（1）若 E反键反键 E生键生键，该反应为吸热反应；（2）若 E反键反键 E生键生键，该反应为放热反应。能量变化本质原因某些化学某些化学键键的的键键能能(KJ/mol)键键键键能能键键键键能能HH436CH415.0ClCl242.7OH462.8BrBr193.7NH390.8II152.7HCl431.8CC347.7HI298.7 键能越大键能越大，化学键越牢固，断开所需能量越高，化学键越牢固，断开所需能量越高，物质越稳定物质越稳定；知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728 举例说明：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示吸收释放吸收根据上图计算1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为 kJ，形成2 mol HCl共释放 kJ能量，断键吸收的总能量 成键释放的总能量，因此该反应为 反应。679862放热 生成物的总能量生成物的总能量反应物的总能量反应物的总能量 l s g l s）知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247281、判断化学反应放热还是吸热的方法有几种？思考与讨论思考与讨论2、物质键能、总能量、稳定性之间是什么关系？答：物质键能越大，总能量越低，物质就越稳定（1）微观角度化学键键能（2）宏观角度总能量化学能对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247281.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对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247282.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，_（填吸收/放出）_kJ能量。化学键HHHNNNOOCHCOHOPPPO键能（kJ/mol）436391x498414750465198360放出946放出 16387083.画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。E1和E2的意义？放热反应吸热反应对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247284.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对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247285.金刚石和石墨是由C元素组成的两种结构不同的单质。在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的能量。据此判断，在100 kPa时，下列结论正确的是（）A1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高B金刚石比石墨稳定 C石墨比金刚石稳定D1 mol石墨与1 mol金刚石的总能量相等题型五：能量越低越稳定题型五：能量越低越稳定知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 15521324728三、人类对能源的利用三、人类对能源的利用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知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247282化石燃料利用过程面临的问题储量有限，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。知识精讲小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247283解决方法（1）节能减排，燃料燃烧阶段燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率，能量利用阶段能量利用阶段提高能源的利用率。（2）开发利用新能源，太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨sir化学小杨老师 155213247281.下列叙述不正确的是（）A开发氢能、太阳能、风能、生物质能等新能源是践行低碳生活的有效途径B火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程C利用生物质能就是间接利用太阳能D绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能B2.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，将光能转化为化学能B.风能、太阳能是清洁能源C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所释放热量低于相同质量的矿 物燃料D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保C3.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是_(填字母，下同)。A.石油 B.煤C.天然气 C.生物质能D(2)下列对能源的看法合理的是_。A.化石能源属于不可再生能源，只会越用越少B.生物质能是一种可再生能源，有广阔的应用前景C.太阳能、氢能、风能、地热能都属于新能源D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型 社会ABCD总结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