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第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)與熱能
第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
1. 認(rèn)識(shí)物質(zhì)具有能量，了解吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的概念。
2. 從化學(xué)鍵的角度理解吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
3. 學(xué)會(huì)從能量角度判斷吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)放熱反應(yīng)發(fā)生不需要加熱。 (　　)(2)有熱量變化的物質(zhì)變化一定是化學(xué)變化。
(　　)(3)所有化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化。 (　　)(4)有能量放出的變化都是放熱反應(yīng)，吸收能量的變化都是吸熱反應(yīng)。 (　　)
　(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
×
×
√
×
碳的燃燒是放熱反應(yīng)，需要加熱
物理變化時(shí)也可能伴隨能量變化,如氣態(tài)水液化會(huì)放出熱量
NaOH 固體溶于水釋放能量,NH4NO3固體溶于水吸收能量,但二者均屬于物理變化,不是化學(xué)反應(yīng)。
實(shí)戰(zhàn)演練
現(xiàn)代社會(huì)中，人類的一切活動(dòng)(從衣食住行到文化娛樂，從社會(huì)生產(chǎn)到學(xué)科研究等)都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中能量變化密切相關(guān)。
從煤、石油、天然氣等燃料燃燒提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的。
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，例如化石燃料燃燒會(huì)釋放大量的熱，除了燃燒，其他化學(xué)反應(yīng)也伴隨著放熱或吸熱現(xiàn)象。
新課導(dǎo)入
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化
教師點(diǎn)撥 25min
鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化
【實(shí)驗(yàn)步驟】在一只試管中加入2 mL 2 mol/L 鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條
氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化
【實(shí)驗(yàn)步驟】將20gBa(OH)2 8H2O晶體研細(xì)后與10g NH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高
看到有氣泡產(chǎn)生
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化
鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化
該反應(yīng)產(chǎn)生________，__________熱量
氣體
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
放出
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化
氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
聞到 氣味；燒杯壁 ；
燒杯內(nèi)的反應(yīng)物呈________
燒杯與玻璃片間的水________
刺激性
發(fā)涼
結(jié)冰
糊狀
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
該反應(yīng)產(chǎn)生 ， 熱量
NH3和H2O
吸收
化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的放出熱量，有的吸收熱量。
化學(xué)反應(yīng)的能量變化。
除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化
吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)概念
①放熱反應(yīng)： 熱量的化學(xué)反應(yīng)。
②吸熱反應(yīng)： 熱量的化學(xué)反應(yīng)。
釋放
吸收
【思考】結(jié)合所學(xué)習(xí)的知識(shí)，你還能舉出哪些放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的例子？
(2)概念常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)
①大多數(shù)化合反應(yīng) ②所有的燃燒反應(yīng) ③酸堿中和反應(yīng) ④活潑金屬與水或酸的反應(yīng) ⑤物質(zhì)的緩慢氧化 ①大多數(shù)分解反應(yīng)
②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)
③以C、H2、CO為還原劑的反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)
④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)
放熱：2H2O2 = 2H2O+O2 (分解反應(yīng)）
催化劑
吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
【思考】NaOH固體或濃硫酸溶于水，溶液溫度均會(huì)
升高，則NaOH固體、濃硫酸溶于水是放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化，NaOH固體或濃硫酸溶于水溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。
【思考】放熱反應(yīng)不用加熱、吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生嗎？
不一定，如NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體常溫下的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而H2和O2反應(yīng)需要點(diǎn)燃的條件反應(yīng),為放熱反應(yīng)。
反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)
放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生
①⑧
燃燒 （放）
分解反應(yīng) （吸）
C作還原劑（吸）
CO作還原劑（吸）
吸熱
C作還原劑（吸）
液化－放熱過程（物理變化）
化合反應(yīng)（放）
實(shí)戰(zhàn)演練
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
【思考】化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(huì)有能量變化？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？
化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：
吸收能量
釋放能量
微觀角度
舊化學(xué)鍵的斷裂、新化學(xué)鍵形成的過程
吸收
吸熱
釋放
放熱
例: H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)過程如圖所示：
根據(jù)上圖計(jì)算1 mol H2和1 mol Cl2斷鍵吸收的總能量為 kJ，形成2 mol HCl共釋放 kJ能量，斷鍵吸收的總能量 成鍵釋放的總能量，因此該反應(yīng)為 反應(yīng)。
679
862
放熱
<
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
吸收
釋放
吸收
形成 2 mol
H-Cl鍵放出2×431 kJ即862 kJ 能量
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
能量
反應(yīng)進(jìn)程
H
Cl
Cl -
H -
H-Cl
H-Cl
斷1 mol H-H鍵吸收436kJ
斷1 mol Cl-Cl鍵吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
放出能量183kJ
從化學(xué)鍵變化導(dǎo)致能量變化角度放熱、吸熱反應(yīng)的能量隨反應(yīng)過程的變化圖。(微觀探析)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
放熱反應(yīng)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
吸熱反應(yīng)：熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。化學(xué)反應(yīng)中能量變化決定于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小
一般能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定。
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
放熱、吸熱反應(yīng)反應(yīng)物與生成物的總能量隨反應(yīng)過程的變化圖(宏觀辨識(shí))
放熱反應(yīng)
反應(yīng)物總能量<生成物總能量
反應(yīng)物總能量 > 生成物總能量
吸熱反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于：
①斷鍵吸收的總能量Q吸 Vs 成鍵放出的總能量Q放
②反應(yīng)物的總能量E反 Vs 生成物的總能量E生
反應(yīng)物
E反
E生
生成物
斷鍵 Q吸
成鍵 Q放
放熱反應(yīng)
歸納總結(jié)
反應(yīng)物
E反
E生
生成物
斷鍵 Q吸
成鍵 Q放
吸熱反應(yīng)
Q吸＜Q放
Q吸>Q放
1．下列各組變化中，前者屬于吸熱反應(yīng)，
后者屬于放熱反應(yīng)的是(　　)
A．生石灰與水反應(yīng)；醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)
B．煅燒石灰石；碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)
C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；鈉與水反應(yīng)
D．甲烷的燃燒；過氧化氫的分解
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
C
實(shí)戰(zhàn)演練
2．下列有關(guān)化學(xué)能與熱能的說法正確的是(　　)
A．氫氣和氯氣的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)
B．H2―→H＋H的變化需要吸收能量
C．凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
D．冰融化成水屬于吸熱反應(yīng)
B
放熱反應(yīng)
木柴燃燒等也需要加熱，但是屬于放熱反應(yīng)
冰融化成水屬于物理變化，不是化學(xué)變化
實(shí)戰(zhàn)演練
3．某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A B C構(gòu)成，
它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是(　　)
A．三種化合物中C最穩(wěn)定
B．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
C．A與C的能量差為E4
D．A B反應(yīng)，反應(yīng)條件一定要加熱
A
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
[能力達(dá)成]
A與C的能量差為ΔH＝(E1－E2)＋(E3－E4)
＝E1＋E3－E2－E4
4．根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量變化，
其中一定正確的是(　　)
A．H2(g)分解為2H(g)屬于化學(xué)變化
B．生成1 mol H2O時(shí)吸收熱量245 kJ
C．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為
乙＞甲＞丙
D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
只涉及舊化學(xué)鍵的斷裂
放熱反應(yīng)
斷鍵吸收熱量，成鍵釋放能量
反應(yīng)物總能量高于生成物總能量
C
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)與熱能
第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
1. 知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化
2.體會(huì)提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新能源的重要性。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)風(fēng)能、氫能、石油等能源屬于可再生能源。(　　)
(2)固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率會(huì)更低。(　　)
(3)現(xiàn)在儲(chǔ)氫技術(shù)難題已經(jīng)解決，氫燃料將被廣泛應(yīng)用。 (　　)
(4)化石燃料的過度利用可能帶來溫室效應(yīng)等問題。
(　　)
　(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
×
√
×
×
石油為化石燃料，屬于不可再生能源
接觸面積增大,且物質(zhì)燃燒更加充分,燃燒效率更高
實(shí)戰(zhàn)演練
化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
教師點(diǎn)撥 20min
人類利用能源的三個(gè)階段
柴草時(shí)期——樹枝雜草
化石能源時(shí)期——煤、石油、天然氣
多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期——太陽(yáng)能、氫能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?br/>現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑 —— 物質(zhì)的燃燒
化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
煤的燃燒
石油的燃燒
天然氣的燃燒
大氣污染物：
化石燃料儲(chǔ)量有限，短期內(nèi)不可再生。
弊端
粉塵、SO2、NOx、CO
[思考]為了改善人類的生存環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，有哪些節(jié)能減排的措施？
化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
①在燃料燃燒階段，可以通過改進(jìn)鍋爐的爐型何燃
料的空氣比、清潔積灰等方法，提高燃料的燃燒效率。
②在能量利用階段，可通過使用節(jié)能燈、改進(jìn)電
動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率。
③開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿取?br/>太陽(yáng)能
1．甲烷燃燒反應(yīng)能提供能量是因?yàn)?　　)A．甲烷的能量高B．生成物分子形成化學(xué)鍵釋放能量C．破壞反應(yīng)物分子化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物分子化學(xué)鍵所釋放的能量D．破壞反應(yīng)物分子化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成生成物分子化學(xué)鍵所釋放的能量
應(yīng)該為甲烷和氧氣的總能量高
C
實(shí)戰(zhàn)演練
2．下列反應(yīng)或過程中能量的變化符合圖像的是(　　)
A.H＋H―→H—HB.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC.Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑D.H2SO4＋2KOH=K2SO4＋2H2O
吸熱反應(yīng)
形成化學(xué)鍵的過程中會(huì)放出能量
吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
B
實(shí)戰(zhàn)演練
3．氫氣在氯氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1 mol H2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ，破壞1 mol Cl2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(　　)A．Q1＋Q2>Q3　
B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2D．Q1＋Q2<2Q3
H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)
放熱反應(yīng)
D
實(shí)戰(zhàn)演練
4．某校興趣小組對(duì)氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合后的有關(guān)問題，進(jìn)行了如下探究：(1)①甲同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)并完成了如圖所示實(shí)驗(yàn)。
X溶液是________，滴入的量一般為______滴。②乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能充分證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應(yīng)，乙同學(xué)的理由是_________________________________________
酚酞溶液　
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能說明是鹽酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)還是鹽酸與紅色物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)
1～2　
(2)丙同學(xué)利用“保溫瓶式量熱計(jì)”(圖略)，測(cè)出10 mL 10%氫氧化鈉溶液和不同體積的10%鹽酸混合過程中，溶液的溫度變化見下表(假設(shè)兩溶液密度相同)。
就此實(shí)驗(yàn)回答下列問題：①鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。②請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪制出溶液的溫度變化與加入鹽酸體積之間的變化關(guān)系圖。
放熱

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