資源簡介

(共26張PPT)
700多年前，著名的意大利旅行家馬克·波羅到過中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料，馬克·波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫到，中國有一種黑色石頭，能燃燒，著起火來像火柴一樣，而且終夜不滅。現代科學可以這樣解釋，煤中含有大量的碳，燃燒時放出熱能。
這種能量從何而來？
它與化學物質和化學反應有什么關系？
高溫條件提供的熱能在石灰石的分解中有什么作用？
第六章 化學反應與能量
第一節 化學反應與能量變化 課時1
化學變化的特征:
我們利用化學反應可以：
化學變化中除有新物質生成外，常伴隨著放熱、發光、變色、放出氣體、生成沉淀等現象發生。
①制取新物質
②利用反應中產生的能量
1.通過實驗，知道常見的放熱反應和吸熱反應，強化物質變化中伴隨能量變化的觀念。
2.能從反應物和生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成兩個角度解釋化學反應中能量變化的主要原因。
3.知道節能的意義與方法。
知識點一：化學反應中存在熱量變化
1.放熱反應與吸熱反應
【實驗6-1】
【實驗6-2】
實驗 操作
實驗 現象 有 產生；用溫度計測量，溫度____ 聞到 氣味；燒杯壁 ；玻璃片和燒杯 ，混合物呈_____
實驗 結論 該反應產生 ，____ 熱量 該反應產生NH3和H2O， 熱量
氣泡
升高
刺激性
發涼
黏結在一起
糊狀
氣體
放出
吸收
【實驗探究】
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
【結論】
化學反應除了有新物質生成以外，還總會伴隨著能量變化，通常主要表現為熱能的變化，有的 熱量，有的 熱量。
放出
吸收
(1)概念
①放熱反應：釋放熱量的化學反應。
②吸熱反應：吸收熱量的化學反應。
(1)硝酸銨固體溶于水，溶液的溫度降低，該變化為吸熱反應(　　)
(2)氫氣燃燒，濃硫酸溶于水，都放出熱量，這些變化都為放熱反應(　　)
(3)化學反應既有物質變化，又有能量變化(　　)
(4)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應，反應過程中所釋放的能量全部轉化為熱能(　　)
(5)吸熱反應需要加熱才能進行，放熱反應都不需要加熱就可以進行(　　)
判斷正誤
×
×
√
×
×
放熱反應 吸熱反應
①所有燃燒反應 ②酸堿中和反應 ③大多數化合反應 ④活潑金屬跟水或酸的反應 ⑤物質的緩慢氧化 ①大多數分解反應
②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應
③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應，如C與H2O(g)反應，C與CO2反應
④NaHCO3與鹽酸的反應
2.常見的放熱反應和吸熱反應
有關吸熱反應和放熱反應理解的三個“不一定”
(1)放熱反應不一定容易發生，如合成氨反應需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發生；吸熱反應不一定難發生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應在常溫下能發生。
(2)需要加熱才能發生的反應不一定是吸熱反應，如硫與鐵的反應；吸熱反應不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。
(3)放熱過程不一定是放熱反應，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是放熱反應；吸熱過程不一定是吸熱反應，如升華、蒸發等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應。
歸納總結
氧化汞的分解
氧化汞分子
（ HgO ）
破裂成汞原子和氧原子
汞原子
（Hg）
氧分子
（O2）
加熱
氧化汞
HgO
汞 + 氧氣
Hg O2
加熱
知識點二：化學反應中能量變化的原因
1.化學反應中能量變化的實質
宏觀
微觀
生成了新的物質，能量變化
舊化學鍵斷裂、新化學鍵形成
吸收能量
放出能量
【微觀探析】
(1)以H2＋Cl2===2HCl反應為例探究化學反應中能量變化
①該反應過程中共吸收 kJ能量，共放出 kJ能量。
②該反應 (填“放出”或“吸收”) kJ熱量，為 反應。
679
862
放出
183
放熱
(2)化學反應中能量變化的實質原因
反
應
物
舊化學 鍵斷裂
新化學 鍵形成
吸收能量
釋放能量
生
成
物
決定
能
量
變
化
釋放能量大于吸收能量：放熱反應
吸收能量大于釋放能量：吸熱反應
一個化學反應是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？
取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小
2.化學反應中能量變化決定因素
放熱反應 吸熱反應

各種物質都具有能量。不同的物質不僅組成不同，結構不同，所具有的能量也不同。
化學能轉化為熱能
熱能轉化為化學能被生成物“儲存”
知識點三：化學能與熱能相互轉化的應用
閱讀課本p34-35頁，回答下列問題。
1.現階段人類獲取熱能的主要途徑是： ；使用最多的常規能源是： ___ 。
2.化石燃料獲取能量面臨的問題
(1)儲量有限，短期內不可再生。
(2)影響環境：煤、石油產品燃燒排放的 __ 等是大氣污染物的主要來源。
物質的燃燒
化石燃料(煤、石油和天然氣)
粉塵、SO2、NOx、CO
3.節能減排的措施
(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。
(2)能量利用階段提高能源的利用率。
(3)開發使用新能源，目前人們比較關注的新能源有_____ ____________
_ 等。
太陽能、風能、地熱能、
海洋能和氫能
不同社會發展水平時期的人均耗能量
節能和尋找清潔的能源成為人類的必然選擇
小明的爸爸是一名出租車司機，為倡導“綠水青山就是金山銀山”這一理念，小明回到家和爸爸進行了一番爭論。
小明認為：現在空氣污染比較嚴重，應將汽車燃料改用新能源，或者污染較小的燃料。
小明的爸爸認為：現在城市污染不是很嚴重，新能源汽車價格高，續航能力差，不經濟，汽油作燃料性價比高，適合長時間運行。
為了說服爸爸，小明又給爸爸展示了三張圖片。
理解應用
燃料 液化石油氣 天然氣(CNG) 95號乙醇汽油
價格(元/升) 4.8 2.3 6.9
熱值(kJ/kg) 4.5×104 4.0×104 4.6×104
圖2　常用車用燃料熱值及價格
圖3　不同能源在各年代所占比例
最后小明的爸爸贊同了小明的觀點，決定將汽油改為天然氣。
(1)小明鼓勵爸爸，將汽油改為CNG的目的是________________________
_______________________________________。
(2)結合圖3，對于能源的選擇，請你再提一條符合小明的目的的建議：____________________________________________________________________________________。
節約石油資源，減少對空氣的污染，天然氣作汽油燃料性價比相對較高
為減少化石能源對環境的影響，可以大力開發利用新能源，如太陽能、風能、海洋能、氫能等
練一練
1.判斷正誤。
(1)對于一個化學反應來說，當化學鍵斷裂時吸收的能量大于化學鍵形成時放出的能量，則反應放熱(　　)
(2)相同條件下形成1 mol H—Cl鍵放出的能量與斷開1 mol H—Cl鍵吸收的能量相等(　　)
(3)任何化學反應，都有物質變化，同時伴隨著能量變化(　　)
(4)放熱反應為“貯存”能量的過程，吸熱反應為“釋放”能量的過程(　　)
(5)已知Fe與稀鹽酸的反應為放熱反應，即Fe的能量大于H2的能量(　　)
×
√
√
×
×
2.已知N2(g)和O2(g)反應生成2 mol NO(g)吸收
180 kJ能量，反應過程中能量變化如圖所示。
根據圖示回答下列問題：
(1)該反應中反應物所具有的總能量_____(填“高于”或“低于”)生成物的總能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化學鍵斷裂時要吸收____ kJ能量。
(3)斷裂1 mol N≡N吸收的能量x值為____。
低于
632
946
【解析】根據圖示，斷裂舊化學鍵所吸收能量為(x＋498)kJ，形成新化學鍵所釋放能量為2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)所吸收能量為180 kJ，因此有180 kJ＝(x＋498)kJ－1 264 kJ，故x為946。
3.“開源節流”是應對能源危機的重要舉措，下列做法有助于能源“開源節流”的是__ __(填字母)。
a.大力發展農村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源
b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求
c.開發太陽能、水能、風能、地熱能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料
d.減少資源消耗，增加資源的重復使用、資源的循環再生
acd
4.如圖是某化學反應過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是（ ）
A.該反應為吸熱反應
B.該圖可以表示Zn與HCl溶液反應的能量變化
C.該反應先發生物質變化后發生能量變化
D.斷開反應物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量
B
5.已知2H→H2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.2H→H2過程中形成的化學鍵是共價鍵
B.相同質量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低
C.2H→H2過程中形成1 mol新化學鍵放出437.6 kJ的能量
D.1 mol H2離解成2 mol H要放出437.6 kJ熱量
D
化學反應與熱能
宏觀角度（熱量變化）
微觀角度（化學鍵）
相互轉化的應用
吸熱反應
放熱反應
吸收能量大于釋放能量
釋放能量大于吸收能量
舊化學鍵斷裂吸收能量，新化學鍵形成放出能量
物質的燃燒
節能
尋找清潔的新能源

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