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第六章 化學反應與能量
第一節 化學反應與能量變化
人教版必修第二冊
新課導入
原因：加水后，自熱包中生石灰(CaO)與水發生反應放出大量熱量。其他物
質使反應速率可控，是自熱包安全性的保障。
自熱盒飯、自熱火鍋為什么加冷水就能熟？
資料卡片：
自熱包主要成分有生石灰、碳酸鈉、焙燒硅藻土、鐵粉、鋁粉、焦炭粉、
活性炭
新課講授
一、放熱反應和吸熱反應
【思考1】化學反應都伴隨著能量的變化，能量的變化通常體現為熱量
的變化。熱量的變化我們應該如何測量呢？
【思考2】同學們有什么辦法測量溫度的變化？
測量反應前后的溫度
1. 溫度計/紅外測溫儀
2. 溫度傳感器
3. 紅外熱成像儀
數據采集器+計算機
“手持技術”
4. 觸覺
新課講授
一、放熱反應和吸熱反應
【科學探究】化學反應中能量的變化（實驗6-1）
實驗操作
實驗 現象 看到
觸摸到
溫度變化
實驗 結論 原理分析
熱量變化
鋁片逐漸溶解，產生大量氣泡
試管壁發燙
溫度升高
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
放出熱量
在試管中加入3mL 2mol/L鹽酸，再放入用砂紙打磨光亮的鋁片，觀察現象，并測量反應前后溶液的溫度。
新課講授
一、放熱反應和吸熱反應
【科學探究】化學反應中能量的變化（實驗6-2）
實驗操作
實驗 現象 聞到
看到
觸摸到
溫度變化
實驗 結論 原理分析
熱量變化
刺激性氣味
燒杯壁發涼
溫度降低
Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl = BaCl2+NH3↑+10H2O
吸收熱量
在燒杯中加入20g Ba(OH)2 8H2O晶體與10g NH4Cl晶體，放在滴有幾滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。
水結冰，玻璃片與燒杯粘在一起
新課講授
一、放熱反應和吸熱反應
溫度高達100℃
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ba(OH)2·8H2O + NH4Cl =
BaCl2 + NH3↑ + 10H2O
溫度可以降到0℃以下
新課講授
1. 定義
一、放熱反應和吸熱反應
放熱反應：釋放熱量的化學反應稱為放熱反應。
吸熱反應：吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。
根據熱量變化劃分，可將化學反應分為放熱反應和吸熱反應。
注意：吸熱反應和放熱反應屬于化學反應，物質的溶解、稀釋、
電離，三態間的轉化屬于物理變化，雖然伴隨吸/放熱過
程，但不是吸/放熱反應。
思考：NaOH溶解、濃H2SO4稀釋、水的蒸發過程屬于放熱反應嗎？
新課講授
2. 常見的放熱反應和吸熱反應
一、放熱反應和吸熱反應
放熱反應
吸熱反應
④所有燃燒和緩慢氧化
①活潑金屬和水或酸的反應
②酸堿中和反應
③大多數化合反應
④NaHCO3與鹽酸的反應
①大多數分解反應
②一些以C為還原劑，產物為CO的反應
C+H2O===H2↑+CO↑
高溫
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl
注意：化學反應是吸熱反應還是放熱反應與反應條件(是否需要加熱)和反應類型
沒有必然關系，若需要持續加熱才能進行的反應一般為吸熱反應。
化學反應過程中為什么會有能量的變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？
讓我想一想
化學反應的本質
新課講授
1. 化學反應中能量變化的原因－微觀角度
二、化學反應中能量變化的原因
化學反應的本質（舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成），如：H2＋Cl2=2HCl
H—H
Cl—Cl
H
H
Cl
Cl
H—Cl
H—Cl
舊鍵斷裂需要吸收能量
新鍵形成需要釋放能量
化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因
新課講授
1. 化學反應中能量變化的原因－微觀角度
二、化學反應中能量變化的原因
以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應過程如圖所示：
吸收
吸收
放出
436+243=679KJ
斷鍵吸收的總能量
2×431=862KJ
成鍵釋放的總能量
<
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
放熱反應
放出183 KJ能量
新課講授
1. 化學反應中能量變化的原因－微觀角度
二、化學反應中能量變化的原因
斷鍵吸收的總能量(E吸) < 成鍵釋放的總能量(E放)
斷鍵吸收的總能量(E吸) > 成鍵釋放的總能量(E放)
放熱反應
吸熱反應
微觀
例1：化學反應 A2＋B2 = 2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是 (　 　)
A.該反應是吸熱反應
B.斷裂1 mol A－A鍵和1 mol B－B鍵共放出x kJ的能量
C.形成2 mol A－B鍵需要吸收y kJ的能量
D.斷鍵吸收的總能量低于成鍵釋放的總能量
D
新課講授
2. 化學反應中能量變化的原因－宏觀角度
二、化學反應中能量變化的原因
從宏觀角度看，有新物質生成，各種物質本身都具有能量，稱為化學能。
物質具有的能量越低，就越穩定。
物質具有的能量越高，就越不穩定。
思考：物質具有的能量越高越穩定還是越低越穩定？
化學能“儲存”在物質中
不同的物質具有的化學能不同
新課講授
2. 化學反應中能量變化的原因－宏觀角度
二、化學反應中能量變化的原因
反應物的總能量高
生成物的總能量低
釋放能量
化學能→熱能
生成物的總能量高
反應物的總能量低
吸收能量
熱能→化學能
放熱反應
吸熱反應
反應物的總能量(E反) > 生成物的總能量(E生)
化學反應與能量變化的關系示意圖
宏觀
反成物的總能量(E反) < 生應物的總能量(E生)
取決于反應物總能量與生成物總能量的相對大小
新課講授
二、化學反應中能量變化的原因
化學反應的本質 能量變化的原因
宏觀
微觀
舊物質反應生成新物質
反應物和生成物能量不同
舊鍵的斷裂和新鍵的形成
斷鍵吸收能量和成鍵釋放能量不同
放熱反應
吸熱反應
【思考】下列能量變化圖哪個是放熱反應，哪個是吸熱反應？判斷依據是什么？
【歸納與總結】
能量守恒
質量守恒
左高右低
放熱量
新課講授
1. 人類利用能源的三個階段
三、人類對能源的利用
(1) 柴草：早期的以樹枝雜草為主要能源。
(2) 化石能源：現代以煤、石油和天然氣為主要能源。
(3) 多能源結構：未來調整和優化能源結構，開發利用新能源。
不同社會發展水平時期的人均耗能量
人類獲取熱能的主要途徑都是通過物質的燃燒。
新課講授
2. 利用化石燃料面臨的問題
三、人類對能源的利用
（1）短期內不可再生，儲量有限；
（2）煤、石油產品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。
3. 解決辦法
（1）節能減排；
提高燃料的燃燒效率和能源利用率
（2）尋找清潔的新能源，如太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等。
課堂小結
一、放熱反應和吸熱反應
三、人類對能源的利用
二、化學反應中能量變化的原因
1. 放熱反應：把釋放熱量的化學反應稱為放熱反應。
吸熱反應：把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。
2. 常見的放熱反應和吸熱反應
1. 人類利用能源的三個階段
2. 利用化石燃料面臨的問題
3. 解決辦法
課后練習
1. 下列說法錯誤的是（ ）
A、化學反應必然伴隨發生能量變化
B、化學反應中能量變化與反應條件(如加熱)有關
C、化學能可以轉變為熱能、光能等
D、化學反應中的能量變化主要是由化學鍵變化引起的
2. 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. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量
D. 該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發生
C
B
課后練習
3.下列各圖中，表示正反應是吸熱反應的圖是( )
C
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