【公开课】化学反应与热能++课件+高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第一节化学反应与能量变化第一课时化学反应与热能第六章化学反应与能量1.认识物质具有能量，了解吸热反应与放热反应的概念。2.从化学键的角度理解吸热反应与放热反应3.学会从能量角度判断吸热反应与放热反应学习目标(1)放放热反应发生不需要加热。热反应发生不需要加热。()(2)有热量变化的物质变化一定是化学变化。有热量变化的物质变化一定是化学变化。()(3)所有化学反应都伴随着能量的变化。所有化学反应都伴随着能量的变化。()(4)有能量放出的变化都是放热反应，吸收能量有能量放出的变化都是放热反应，吸收能量的变化都是吸热反应。的变化都是吸热反应。()(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”“”)碳的燃烧是放热反应，需要加热物理变化时也可能伴随能量变化,如气态水液化会放出热量NaOH固体溶于水释放能量,NH4NO3固体溶于水吸收能量,但二者均属于物理变化,不是化学反应。实战演练现代社会中，人类的一切活动(从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到学科研究等)都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。从煤、石油、天然气等燃料燃烧提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，例如化石燃料燃烧会释放大量的热，除了燃烧，其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。新课导入化学反应中的热量变化教师点拨25minn盐酸与镁反应前后溶液的温度变化【实验步骤】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。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条n氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化【实验步骤】将20gBa(OH)28H2O晶体研细后与10g NH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，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【实验现象】用温度计测得反应后温度升高看到有气泡产生化学反应中的热量变化n盐酸与镁反应前后溶液的温度变化该反应产生_，_热量气体【实验结论】放出化学反应中的热量变化n氢氧化钡与氯化铵反应前后溶液的温度变化【实验现象】闻到气味；烧杯壁；烧杯内的反应物呈_烧杯与玻璃片间的水_刺激性发凉结冰糊状【实验结论】该反应产生，热量NH3和H2O吸收 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，有的放出热量，有的吸收热量。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。化学反应中的热量变化吸热反应与放热反应1.放热反应和吸热反应(1)概念放热反应：热量的化学反应。吸热反应：热量的化学反应。释放吸收【思考】结合所学习的知识，你还能举出哪些放热反应和吸热反应的例子？(2)概念常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应大多数化合反应所有的燃烧反应酸碱中和反应活泼金属与水或酸的反应物质的缓慢氧化大多数分解反应铵盐与碱的反应，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应以C、H2、CO为还原剂的反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应NaHCO3与盐酸的反应放热：2H2O2=2H2O+O2(分解反应）催化剂吸热反应与放热反应【思考】NaOH固体或浓硫酸溶于水，溶液温度均会升高，则NaOH固体、浓硫酸溶于水是放热反应吸热反应与放热反应吸热反应和放热反应都是化学变化，NaOH固体或浓硫酸溶于水溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。【思考】放热反应不用加热、吸热反应一定需要加热才能发生吗？不一定，如NH4Cl晶体与Ba(OH)28H2O晶体常温下的反应为吸热反应，而H2和O2反应需要点燃的条件反应,为放热反应。反应吸热还是放热与反应条件无关放热反应常温下不一定容易发生燃烧（放）分解反应（吸）C作还原剂（吸）CO作还原剂（吸）吸热C作还原剂（吸）液化放热过程（物理变化）化合反应（放）实战演练化学反应中能量变化的原因【思考】化学反应过程中为什么会有能量化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应变化？为什么有的化学反应释放热量，有，有的化学反应的化学反应吸收热量？化学反应本质：吸收能量释放能量微观角度旧化学键的断裂、新化学键形成的过程吸收吸热释放放热例:H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示：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放热化学反应中能量变化的原因吸收释放吸收形成形成 2 mol H-Cl键放出键放出2431 kJ即即862 kJ 能量能量化学反应中能量变化的原因能量反应进程HClCl-H-H-ClH-Cl断断1 mol H-H键吸收键吸收436kJ断断1 mol Cl-Cl键吸收键吸收243kJH Cl ClH放出能量放出能量183kJ从化学键变化导致能量变化角度放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。(微观探析)放热反应吸热反应化学反应中能量变化的原因放热反应：化学能转化为热能放热反应：化学能转化为热能吸热反应：热能转化为化学能吸热反应：热能转化为化学能各种物质都具有能量，物质的组成、结构、状态不同，所具有的能量也不同。化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小一般能量越低物质越稳定。化学反应中能量变化的原因放热、吸热反应反应物与生成物的总能量随反应过程的变化图(宏观辨识)放热反应反应物总能量生成物总能量吸热反应化学反应中能量变化的原因一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于：断键吸收的总能量Q吸Vs成键放出的总能量Q放反应物的总能量E反Vs生成物的总能量E生反应物E反E生生成物断键Q吸成键Q放放热反应归纳总结反应物E反E生生成物断键Q吸成键Q放吸热反应Q吸Q放Q吸Q放 1下列各组变化中，前者属于吸热反应，下列各组变化中，前者属于吸热反应，后者属于放热反应的是后者属于放热反应的是()A生石灰与水反应；醋酸与氢氧化钠反应生石灰与水反应；醋酸与氢氧化钠反应B煅烧石灰石；碳酸氢钠与盐酸反应煅烧石灰石；碳酸氢钠与盐酸反应CBa(OH)28H2O与与NH4Cl反应；钠与水反应反应；钠与水反应D甲烷的燃烧；过氧化氢的分解甲烷的燃烧；过氧化氢的分解放热反应吸热反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应放热反应放热反应C实战演练2下列有关化学能与热能的说法正确的是下列有关化学能与热能的说法正确的是()A氢气和氯气的反应属于吸热反应氢气和氯气的反应属于吸热反应BH2HH的变化需要吸收能量的变化需要吸收能量C凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应D冰融化成水属于吸热反应冰融化成水属于吸热反应B放热反应木柴燃烧等也需要加热，但是属于放热反应冰融化成水属于物理变化，不是化学变化实战演练 3某反应由两步反应某反应由两步反应ABC构成，构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是()A三种化合物中三种化合物中C最稳定最稳定B两步反应均为吸热反应两步反应均为吸热反应CA与与C的能量差为的能量差为E4DAB反应，反应条件一定要反应，反应条件一定要加热加热A放热反应吸热反应 能力达成A与C的能量差为H(E1E2)(E3E4)E1E3E2E44根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是其中一定正确的是()AH2(g)分解为分解为2H(g)属于化学变化属于化学变化B生成生成1 mol H2O时吸收热量时吸收热量245 kJC甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为 乙甲丙乙甲丙D氢气和氧气的总能量小于水的氢气和氧气的总能量小于水的能量能量只涉及旧化学键的断裂放热反应断键吸收热量，成键释放能量反应物总能量高于生成物总能量C第一节化学反应与能量变化第一课时化学反应与热能第六章化学反应与能量1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化2.体会提高燃料的燃烧效率、开发新能源的重要性。学习目标(1)(1)风能、氢能、石油等能源属于可再生能源。风能、氢能、石油等能源属于可再生能源。()(2)(2)固体煤变为气体燃料后，燃烧效率会更低。固体煤变为气体燃料后，燃烧效率会更低。()(3)(3)现在储氢技术难题已经解决，氢燃料将被广泛应用。现在储氢技术难题已经解决，氢燃料将被广泛应用。()(4)(4)化石燃料的过度利用可能带来温室效应等问题。化石燃料的过度利用可能带来温室效应等问题。()(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”“”)石油为化石燃料，属于不可再生能源接触面积增大,且物质燃烧更加充分,燃烧效率更高实战演练化学能与热能相互转化的应用教师点拨20minn人类利用能源的三个阶段柴草时期柴草时期树枝杂草树枝杂草化石能源时期化石能源时期煤、石油、天然气煤、石油、天然气多能源结构时期多能源结构时期太阳能、氢能、核能、风能、太阳能、氢能、核能、风能、地热能等地热能等n现阶段人类获取热能的主要途径 物质的燃烧化学能与热能相互转化的应用煤的燃烧石油的燃烧天然气的燃烧大气污染物：化石燃料储量有限，短期内不可再生。弊端粉尘、SO2、NOx、CO思考为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，有哪些节能减排的措施？化学能与热能相互转化的应用在燃料燃烧阶段，可以通过改进锅炉的炉型何燃料的空气比、清洁积灰等方法，提高燃料的燃烧效率。在能量利用阶段，可通过使用节能灯、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。开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。太阳能太阳能1甲烷燃烧反应能提供能量是因为甲烷燃烧反应能提供能量是因为()A甲烷甲烷的能量高的能量高B生成物分子生成物分子形成化学键释放能量形成化学键释放能量C破坏反应物分子化学键所吸收的能量小于形成生破坏反应物分子化学键所吸收的能量小于形成生成物分子化学键所释放的能量成物分子化学键所释放的能量D破坏反应物分子破坏反应物分子化学键所吸收的能量大于形成生成物分子化学键化学键所吸收的能量大于形成生成物分子化学键所释放的能量所释放的能量应该为甲烷和氧气的总能量高C实战演练2下列反应或过程中能量的变化符合图像的是下列反应或过程中能量的变化符合图像的是()A.HHHHB.2NH4ClBa(OH)28H2O=BaCl22NH310H2OC.Mg2HCl=MgCl2H2D.H2SO42KOH=K2SO42H2O吸热反应形成化学键的过程中会放出能量吸热反应放热反应放热反应B实战演练3氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过在反应过程中，破坏程中，破坏1 mol H2中的化学键消耗的能量为中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏破坏1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式。下列关系式中，正确的是中，正确的是()AQ1Q2Q3BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3DQ1Q22Q3H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)放热反应D实战演练4某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究：的有关问题，进行了如下探究：(1)甲同学为了证甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如图所示实验。成了如图所示实验。X溶液是溶液是_，滴入的量一般为，滴入的量一般为_滴。滴。乙同乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够酸能够发生反应，乙同学的理由是发生反应，乙同学的理由是_酚酞溶液甲同学的实验不能说明是盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是盐酸与红色物质发生了反应12(2)丙同学利用丙同学利用“保温瓶式量热计保温瓶式量热计”(图略图略)，测出，测出10 mL 10%氢氧化钠溶液和不同体积的氢氧化钠溶液和不同体积的10%盐酸混合过程中，盐酸混合过程中，溶液的温度变化见下表溶液的温度变化见下表(假设两溶液密度相同假设两溶液密度相同)。就此实验回答下列问题：就此实验回答下列问题：盐酸盐酸和氢氧化钠的反应是和氢氧化钠的反应是_(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)反应。反应。请请在下图中绘制出溶液的温度变化在下图中绘制出溶液的温度变化与加入盐酸体积之间的变化关系与加入盐酸体积之间的变化关系图。图。放热