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必修第二冊
第六章
化學反應與能量
第一節
走進奇妙的化學世界
化學反應與能量變化
250
*5%
a
kw
i6
新 教 材 新 高 者
> 火箭發射的動力是什么
能 量
你一定想知道，這種能量從何而來
它與化學物質和化學反應有什么關系
請隨我一起走進教材第六章： 化學反應
與能量。
志 剛
王亞平
神 舟 十 三 號
圓 滿 發 射 成 功
神 習
E 7 三 T
00-00
00-43
新 教 材 新 高 考
你知道其中的奧秘嗎
不用電不用火 習
一 瓶 冷 水 吃 火 鍋
照冷水“火鎘
鐘 火 改 水 火
新教材 新 高 考
自熱包發熱原理
自熱包成分：含有生石灰、碳酸鈉、焙燒
硅藻土、鐵粉、鋁粉、焦炭粉、活性炭
問題：冷水火鍋的熱量來源于
1 、CaO+H O=Ca(OH) 放出大量熱，這
是主要熱量來源。
2、 其他物質鐵粉、鋁粉與焦炭粉活性炭
等物質混合作用下，鐵粉、鋁粉可以和氧氣
發生氧化還原應提供持續穩定能量。
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第1課時
化學反應與熱能
通過實驗和已有的知識、經驗感受化學反應中的
能量變化，知道常見的吸熱反應和放熱反應，樹
立物質變化中伴隨能量變化的觀念
能從反應物與生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成兩個角度
形成化學反應中能量變化的主要原因，提升證據推理能力
學習
目標
PART
01
實驗操作 實驗現象
結論
圖6-1鹽酸與鎂反應前后溶液的程度變化 鎂條逐漸溶解 有氣泡產生 溫度計指示溫度升高
鎂與鹽酸反應
放出熱量
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學習任務一 化學反應中的熱量變化
[問題1]在化學反應中，能量變化主要表現為熱量的放出或吸收，分別 觸
摸下列兩個實驗中的試管外壁或燒杯外壁，判斷反應中的熱量變化，寫出
對應的化學反應方程式。 Mg+2HCl=MgCl +H ↑
實驗操作 實驗現象
實驗結論
圖6-2化學反應吸熱使燒杯與木片 間的水凝結成冰 有刺激性氣味氣體產生 用手摸燒杯底部有冰涼感 覺 用手拿起燒杯，木片粘結 到燒杯的底部
該反應產生 NH ,吸收熱 量
Ba(OH) 8H O+2NH Cl=BaCl +10H O+2NH ↑
以上兩個實驗中，化學反應前后的溫度變化說明化學反應過程中
伴有熱量的釋放或吸收
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化學反應 放熱或吸熱反應 化學反應 放放熱反應： 應 白磷或碳燃燒 鹽酸與NaOH中和 鎂條燃燒 放 熱 反 應 高溫煅燒石灰石 吸 熱 反 應
生石灰溶于水 氯酸鉀受熱分解
鈉與水的反應 氫氣還原氧化銅
大理石與鹽酸 碳與水蒸氣反應
鋅片與硫酸混合 碳與CO 反應
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[問題2]化學上有釋放熱量的化學反應叫放熱反應；把吸熱熱量的化學反應 叫吸熱反應；試根據生活常識判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應
吸熱反應一定需要加熱 放熱反應一定不需要加熱嗎
1、放熱反應： 釋放熱量的化學反應
常見的放熱反應 金屬與酸、水的反應；
燃燒反應； 中和反應；
多數化合反應；
緩慢氧化反應； 鋁熱反應
2、吸熱反應： 吸收熱量的化學反應
常見的吸熱反應 Ba(OH) 和NH Cl的反應；
HCl 和 NaHCO 的 反 應 ；
C與CO ;C與H O(g)
多數分解反應；
特別提醒： 吸熱反
應和放熱反應屬于化學 反應， 一些物質溶于水， 也會有吸熱和放熱現象：
濃 H SO 、NaOH(s) 等 溶
于水要放熱；
NH NO (s) 、NH Cl(s) 等
溶于水要吸熱,但不
能說是放熱反應和吸熱 反應。
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吸熱反應與放熱反應
吸收熱量的化學反應——吸熱反應
1 、C 、H 、CO等高溫下作還原
劑
例：C+CO 、H +CuO、C+H O(g)
2、大部分分解反應
3 、Ba(0H) ·8H O+NH Cl
4.鹽酸與碳酸氫鈉
1、 燃料的燃燒
2、物質的緩慢氧化
3、 活潑金屬與水或
酸的反應
4、 中和反應
5、 大部分化合反應
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提煉歸納 放熱反應與吸熱反應
1.概念 釋放熱量的化學反應——放熱反應
2.常見的放熱反應和吸熱反應
吸熱反應
放熱反應
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3.【注意】
判斷放熱反應、吸熱反應的兩大誤區：
①條件誤區：誤認為能量變化與反應條件有關。吸熱反應、放熱反應與反
應是否需要加熱等條件沒有直接聯系，需要持續加熱才進行的反應為吸
熱反應，不需加熱或加熱停止后仍能進行的反應為放熱反應。
②表象誤區：誤認為吸熱的過程就是吸熱反應，放熱過程就是放熱反應。忽
視了放熱反應、吸熱反應都是化學反應這一前提。一些物理變化也會有吸
熱和放熱現象：濃H SO 、N aOH(s) 等溶于水要放熱；干冰升華、冰融化、
硝酸銨等銨鹽溶于水會吸熱
典題精練
1.將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應一發生即停止加
熱，反應仍可持續進行，直至反應完全生成新物質硫化
亞鐵。鐵粉和硫粉加熱才能發生反應，屬于吸熱反應
嗎
化學反應的放熱與吸熱與反應條件沒有關系。需
要加熱的反應不一定是吸熱反應；放熱的反應不
一定不需要加熱
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計鐵粉和硫粉混合物
紅熱玻璃棒
石棉網
紙筒
5.m
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典題精練
2.于謙的這首詩中，涉及哪些反應 請寫出這些反應的化學方程式，
并指明反應是放熱反應還是吸熱反應。
提示Caco,caO+co 個 吸熱反應
CaO+H O====Ca(OH) 放熱反應
Ca(OH) +CO ====CaCO ↓+H O 放熱反應
干 錘 萬 鑿 出
深山烈火焚
燒 若 等聞粉
身 碎 骨 渾 不
怕要留清白
在 人間
3.已知有下列變化過程：
①濃硫酸溶于水；
②鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應；
③甲烷在空氣中燃燒；
④氫氣和氯氣反應；
⑤二氧化碳氣體與碳共熱生成一氧化碳；
⑥加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀；
⑦液態水變成水蒸氣；
⑧鋁與鹽酸反應產生氫氣；
⑨常溫下，Ba(OH) ·8H O晶體研細后與
NH Cl晶體反應。
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問題思考：
(1)以上變化中，需要吸收熱量的是
,是不是都需要加熱
提示：⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收熱
量。⑨不需要加熱。
(2)上述變化中，屬于化學變化并且
能夠放出熱量的有 。
提示：②、③、④、⑧均是化學變
化且放出熱量。
4.除了用手觸摸和溫度計測量外還可以借助其他方法感知溫度的變化，如在探究化學
反應過程中有熱量變化時，某興趣小組設計了如下三套實驗裝置：
(1)該小組選擇裝置I 探究Na O 和H O反應為放熱反應，將水滴入盛有過氧化鈉的試管
中，現象為_ ,化學方程式Na O +2H O===4NaOH+O 1
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放熱現象：濃硫酸、NaOH等溶于水；
吸熱現象：干冰升華、冰融化等；硝酸銨等銨鹽溶于水
U 形管右側液面下降，左側液面上升
物理 過程
I IⅡ III
高者
紅 墨水
I Ⅱ III
(2)該小組采用裝置Ⅱ,探究硝酸銨溶于水的能量變化，當向盛有硝酸銨固體的試管中
滴入少量水，發現導管中形成一段水柱，則該變 化 (填“是”或“不是”)吸熱 反應，原礎 酸銨溶于水沒有新物質生成，為物理變化
(3)該小組在探究鎂和鹽酸反應熱量變化時，選擇了裝置Ⅲ,發現反應
過程中，導管口有氣泡冒出該裝置 (填“能”或“不能”)證明鎂
和鹽酸反應為放熱反應，原因為 g
新教材新
高考
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化學反應中能量變化的原因
思考與交流
吸收能量 釋放能量
化學反應中能量變化的主要原因是什么
化學鍵的斷裂和形成
有新物質的生成
舊鍵斷裂，新鍵形成
化學反應的特征
化學反應的實質
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【問題3]請根據下列信息判斷氫氣和氯氣化合生成氯化氫的反應是吸收能量還是放出能量
舊化學鍵斷裂需要吸收的能量：436+243=679kJ
新化學鍵形 成需 要釋 放的 能 量 ： 2 × 4 3 1 = 8 6 2kJ
能量變化 ( 放 出 熱 量 ) : 8 6 2 - 6 7 9 = 1 8 3kJ
上MoL
J H 吸收能量
上述分析表明， 化學鍵斷裂和形成時的能量變化是化學反應中能量變化的 主要原因。
吸收能量
1mol
H (g)+Cl (g)=2HCl(g)
放出431kJ
能量
吸收243kJ 能 量
C
2moL
吸收436kJ 能量
放出能量 T
放出能量
H (g) +Cl (g) =2HCl (g)
H-H+Cl—Cl →2H—Cl
(436+243)KJ (431 +431)KJ
吸收的能量 釋放的能量
反應結果放出能量
=(431+431)-(436+243)KJ=183KJ
取決于斷鍵吸收的總能量與
成鍵放出的總能量的相對大
小
+436 kJ(H ) +243 kJ(Cl ) H (g)+Cl (g)
2H+2C1
2×(-431 kJ) =-862 kJ
1molH 1molCl -……-…--- - …………… 共價鍵斷裂 吸收436kJ能量 共價鍵斷裂 吸收243kJ能量
- ·- -----------1
2molH
1000000000000000008*
2molCl
共價鍵形成 釋放862kJ能量 ·1 1 11-1 1 1 1 11010 101001
2molHCl
…… 11 111
-183 kJ
42fcí(g)
能量變化關系示意圖
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反應歷程
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提煉歸納 化學反應中能量變化的原因---微觀角度
化學反應中熱量變化的實質
反應物 舊鍵的斷裂
吸熱
放熱
生成物 新鍵的斷裂
舊鍵斷裂吸收的熱量大于新鍵形成放出的熱量，為吸熱反應； 舊鍵斷裂吸收的熱量小于新鍵形成放出的熱量，為放熱反應。
高考
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化學反應的能量變化的宏觀分析
[問題4]各種物質都具有能量，物質的組成、結構與狀態不同，所具有的能
量也不同。根據下述示意圖判斷反應物、生物物具有的總能量相對大小與 放熱反應和吸熱反應有何關系
放熱反應： 反應物的總能量 > 生成物的總能量
吸熱反應：反應物的總能量 < 生成物的總能量
生成物的總能量低 反應物的總能量低
生成物的總能量高
反應物的總能量高
吸熱反應
放熱反應
釋放能量
吸收能量
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提煉歸納
化學反應中能量變化的原因--宏觀角度
能量 能量
生成物 生成物 反應物 反應物
的總能量 的總能量
吸收熱量
放出熱量
反應物 生成物
的總能量[反應物 的總能量 生成物
圖 1 ……… 恩2
①反應物總能量 小于 生成物總 ②反應物的總能量大 于生成物
能量， 為吸熱反應。 的總能 量 時 為放 熱 反 應
nu--- …-- ·
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微觀粒子都在不停地運動和相互作用著，如分子平動能、分子轉 動能、分子振動能、分子間勢能、原子間鍵能、電子運動能、核 內基本粒子間核能等等。系統內部這些能量的總和叫做系統的內 能即熱力學能，也就是中學教材上所說的物質具有的能量。
溫度不斷升高，自身能量不斷增大，穩定性越來越低
能量越低越穩定
冰
水蒸氣
物質的能量和物質穩定性的關系是什么
物質
的
能量
水
2.(1)20世紀30年代，Eyring 和Pzer 在碰撞理論的基礎上提出化學反應的 過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物 到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態。如圖是NO 和CO反應生成 CO 和NO過程中的能量彎化示意圖，
說明這個反應是 放熱熱 (填“吸熱”或“放熱”)
反應，NO 和CO的總能量大 于
(填“大于”“小于”或“等于”)CO 和NO的總能量。
典題精練
1、 已知反應A+B=C+D 為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是
A和B的總能量一定高于C和D的總能量
該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發生
A的能量一定高于C B的能量一定高于D
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A.
B.
C.
D.
C
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(2)已知在高溫、高壓、催化劑作用下，1 mol C(石墨)轉化為C(金剛石), 吸收1.9 kJ的熱量。
①該反應 是 (填“是”或“不是”)吸熱反應。
② C(石墨)和C(金剛石)相比，C(金剛石)能量高，(石墨) 更穩定。
(石墨)與C(金剛石)各1 mol在相同條件下燃燒，C(金剛石，放出的
3.氫氣在氯氣中燃燒時產生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1
mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q,kJ, 破壞1 mol氯氣中的化 學鍵消耗的能量為Q。kJ,形成1 mol氯化氫中的化學鍵釋放的能 量為Q kJ。 下列關系式中，正確的是 ( )
A.Q +Q >Q B.Q +Q >2Q
C.Q +Q 熱量多
③推 測
反應類型 放熱反應 吸熱反應 定義 釋放熱量的化學反應 吸收熱量的化學反應 宏觀原因 反應物具有的總能量大 于生成物具有的總能量 反應物具有的總能量小 于生成物具有的總能量 微觀原因 成鍵時釋放的總能量大 于斷鍵時吸收的總能量 成鍵時釋放的總能量小 于斷鍵時吸收的總能量 圖示 能量 能量 生成物 反應物 O
吸熱反應
反應物 生成物 放熱反應 O 反應過程
課堂小結
新教材 新 高
反應過程
1、 宏觀角度：物質的能量 能
①E反應為>E生成， 放 熱友應 量
② E 左曲體系能量降 2、微觀角度：化學鍵 低
① E 新健吸收> E 武鍵辯放 ，吸 熱反應
放熱反應
E>E
E斷
E成
反應物總能量 EA新 教 材 新 高 考
如何判斷一個化學反應完成后的結果是吸熱還是 放熱
用圖像表征以上兩個角度的吸、放熱反應過程
②E≈α能量來自環境
體系能量升高
生成物總能量
總 結
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自主學習 學習任務二 人類對能源的利用
[問題5]閱讀必修二教材第34-35頁，回答下列有關問題：
1、 現階段人類獲取熱能的主要途徑是什么 使用最多的常規能源有哪些
2、 從我國能源消費總量和構成角度，了解我國能源利用存在哪些問題 人類利用能源的三個階段： 柴草時期、化石能源時期和多能源結構時期。
利用過程中面臨兩個問題
分類消費總量
消費總量
水電、風電、核電
52019
12
不同社會發展水平時期的
人均每日耗能 (kJ)
1000000
000000
800000
600000
400000
200000
原始社會 農業社會 現代社會
能源的不可再生，儲量有限；產生大量大氣污染物。
消費量
(折合成 標準煤)/
萬噸
占 比 / %
2015年我國能源消費總量和構成
天然氣
25364
煤炭
273849
石 油
78673
429905
100
64
18
6
能量利用階段——使用節能燈，改進電動機的材料和結構，以及發電廠、鋼鐵
廠余熱與城市供熱聯產等措施促進能源循環利用，有效提高能源利用率。
尋找新能源
新能源特點：資源豐富、可以再生、無污染
常見新能源：太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等
新教材 新 高考
為了改善人類的生存環境，促進社會可持續發展，節能和尋找清潔的新能源成為 人類的必然選擇
燃料燃燒階段——改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的
風能 核能 太陽能
解決辦法
節約能源
地熱能
燃燒效率

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