資源簡介

(共42張PPT)
第一課時
（化學反應與熱能）
化學反應與能量變化
學習目標：
1.通過實驗和已有知識、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著能量變化的觀念。
2.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理解化學反應中能量變化的原因。
學習重難點：
化學反應中能量變化的原因
個人預學
1.放熱反應、吸熱反應的概念
2.常見的吸熱、放熱反應有哪些？
3.化學反應過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？
微觀怎么解釋，宏觀怎么判斷？
情景引入
情景導入
化學反應
物質的變化
能量的變化
化學反應中的兩類變化
熱能 光能 電能
回顧一下哪些實驗現象能感受到反應的熱量變化（放熱或吸熱情況）？
主要表現為熱能的變化
教師導學
實驗操作 現象 結論
化學方程式 Mg表面冒出大量的氣泡，溫度計水銀柱上升
Mg與鹽酸反
應放出熱量
實驗6-1 鎂與鹽酸的反應
試管中滴加2mL 2mol/L的鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現象，并測量溶液溫度的變化。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　
同伴助學
實驗操作 現象 結論
化學方程式 有刺激性氣味氣體產生；混合物呈糊狀； 木片與燒杯底部粘在一起；用手觸摸杯壁下部發涼。
Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應吸收熱量
2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O ===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O　　
實驗6-2
將約20g Ba(OH)2·8H2O晶體研細后與約 10g NH4Cl 晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速攪拌，聞氣味，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯，觀察現象。
同伴助學
吸熱反應和放熱反應
請同學們閱讀（教材P33）放熱反應和吸熱反應的定義，回答什么是放熱反應，什么是吸熱反應？
①放熱反應： 熱量的化學反應。
②吸熱反應： 熱量的化學反應。
釋放
吸收
體會吸、
放熱反應
【實驗6-1】
【實驗6-2】
【同伴助學】
同伴助學
試根據生活常識判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應？
放熱反應
放熱反應
吸熱反應
不一定
吸熱反應一定需要加熱？放熱反應一定不需要加熱嗎？
內容內容內容
一、放熱反應與吸熱反應
把 熱量的化學反應稱為放熱反應。
常見的放熱反應：
可燃物的燃燒
活潑金屬和酸或水的反應
酸堿中和反應
大多數化合反應（如生石灰和水反應）
鋁熱反應
物質的緩慢氧化
2Al+Fe2O3===== 2Fe+Al2O3
高溫
教師導學
把 熱量的化學反應稱為放熱反應。
釋放
內容內容內容
一、放熱反應與吸熱反應
把 熱量的化學反應稱為吸熱反應
C+H2O===CO+H2
高溫
常見的吸熱反應
鹽酸與碳酸氫鈉的反應
C+CO2===2CO
高溫
Ba(OH)2 . 8H2O+2NH4Cl===BaCl2+10H2O+2NH3↑
大多數的分解反應
教師導學
C+CuO===2CO+Cu
高溫
把 熱量的化學反應稱為吸熱反應
吸收
一、吸熱反應與放熱反應
特別提醒：
吸熱反應和放熱反應均是化學反應。
同伴助學
（1）NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱反應嗎？
（2）NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發屬于吸熱反應？
1.舉例說明：放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應嗎？
同伴助學
不一定。吸、放熱反應都屬于化學反應，像濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固體溶于水吸熱，冰融化成水吸熱，以上變化過程均為物理變化，不是放（吸）熱反應。
2.放熱反應不用加熱、吸熱反應一定需要加熱才能發生嗎？
不一定，吸、放熱反應與反應是否需要加熱等條件沒有直接聯系，如NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體常溫下的反應為吸熱反應，而H2和O2反應需要點燃的條件反應。
1.下列各組變化中，前者是放熱反應，后者是吸熱反應的是(　　)
A.生石灰溶于水；鋅粒和稀硫酸反應
B.干冰升華；金屬或金屬氧化物熔化
C.氨水與醋酸反應；木炭和水蒸氣反應生成CO和H2
D.工業煅燒石灰石；化石燃料燃燒
C
訓練驗學
2.下列說法正確的是（ ）
①需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應；②放熱反應在常溫下一定很容易發生；③工業合成氨是可逆反應，正反應是放熱反應則逆反應是吸熱反應；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
A．只有③ B．只有①② C．①②③④ D．②③④
A
【能力提升】
1．放熱反應不一定容易發生如工業合成氨，吸熱反應也不一定必須加熱，如Ba(OH)2 8H2O 和 NH4Cl ；
2．在可逆反應中，如果正反應為吸熱，則逆反應為放熱。
訓練驗學
化學反應過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？
同伴助學
教師導學
化學反應過程中為什么會有能量的變化？
微觀角度——分子和原子的角度
2H2 + O2 2H2O
化學變化的實質
在化學變化中，分子破裂成原子，原子又重新組合成新的分子
教師導學
化學反應過程中為什么會有能量的變化？
微觀角度——化學鍵
H2 + Cl2 2HCl
化學變化的實質
化學反應是一個舊的化學鍵發生斷裂，新的化學鍵發生形成的過程
教師導學
反應物
舊化學鍵斷裂
新化學鍵形成
生成物
吸收能量E1
放出能量E2
若E1>E2，吸熱反應
若E1教師導學
斷開 1 mol H—H 鍵需要吸收 436 kJ 的能量
例如： H2 + Cl2 = 2HCl 該反應是放熱反應還是吸熱反應？
斷開 1 mol Cl—Cl 鍵需要吸收 243 kJ 的能量
形成 1 mol H—Cl 鍵需要放出 431 kJ 的能量
E吸收 = 436 + 243 = 679 kJ
E放出 = 431 × 2 = 862 kJ
E吸＜ E放
放熱反應
結論：化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
教師導學
用圖形表征化學反應中能量變化
反應進程
能量
H—H
O—O
H H
O O
H—O—H
放熱反應
斷鍵吸收
成鍵釋放
反應進程
能量
吸熱反應
斷鍵吸收
成鍵釋放
H—O—H
H H
O O
H—H
O—O
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。
放熱反應
吸熱反應
取決于反應物總能量 與 生成物總能量的相對大小。
（二）從宏觀角度分析能量變化的原因（宏觀判斷）
這個學生畫出
能量越低越穩定
同伴助學
小結:化學反應中能量變化的原因
角度一：比較舊化學鍵斷裂吸收能量與新化學鍵生成放出的能量（微觀）
角度二：比較反應物與生成物的總能能量（宏觀）
E
E斷
生成物
反應過程
反應物
E成
放熱反應
E反> E生
E斷< E成
E
E斷
生成物
反應過程
反應物
E成
吸熱反應
E反< E生
E斷> E成
教師導學
1.化學反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的能量變化如圖所示，請回答下列問題：
(1)圖中A、C分別表示______________________
_________、____________________，反應____
(填“吸收”或“釋放”)能量。
A、C分別表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)(反應物)的總能量、2 mol NH3(g)(生成物)的總能量，由于反應物總能量高于生成物總能量，因此反應放出能量。
1 mol N2(g)和3 mol H2(g)
的總能量
2 mol NH3(g)的總能量
釋放
訓練驗學
(2)反應過程中斷裂的化學鍵為______________
___________，_____(填“吸收”或“釋放”)的能量為___；形成的化學鍵為____________，_____(填“吸收”或“釋放”)的能量為___。
1 mol N≡N和
吸收
E1
6 mol N—H
釋放
E3
3 mol H—H
(3)E2＝______或_______(用A、C或E1、E3表示)。
A—C　 E3－E1
D
訓練驗學
3.(2022·江蘇淮安高一期中)下列反應或過程中能量的變化符合圖像的是
A.H＋H―→ H—H
B.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C.Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
D.H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
√
訓練驗學
1.人類對能源的利用三階段
早期：
以樹枝雜草為主要能源
三、人類對能源的利用
教師導學
現代：
煤、石油和天然氣
教師導學
多能源結構時期：
太陽能，氫能，核能，風能等
2.面臨問題：
影響環境
儲量有限，短期內不可再生
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。
酸雨
溫室效應
提高燃料的燃燒效率
比如：
提高能源的利用率
比如：
開發使用清潔能源
比如：
3.解決方法
能源
一級能源
二級能源
可再生能源
非可再生能源
（可再生能源）
（一級能源加工轉換）
（水能，風能，太陽能，）
（煤炭，石油，天然氣，核能）
教師導學
蒸汽
電能
水能
風能
石油
天然氣
原煤
指出下列哪些是二次能源？
同伴助學
揭秘時刻
2Al+6H2O+2OH-===2[Al(OH)4]-+3H2↑
反應放熱
氧化還原反應
CaO+H2O===Ca(OH)2
化合反應
反應放熱
01
02
此外，發熱包中也常見鋁粉，鋁通過和堿溶液發生氧化還原反應釋放熱量，以此實現持續發熱。
自熱包有不同配方，但大體上包括四類成分。最主要的是生石灰，學名氧化鈣，它和水接觸之后可以產生熟石灰，學名氫氧化鈣。在這個過程中會釋放大量熱量，是發熱包主要的熱量來源。
【課堂小結】
1.(2022·廣東陽江月考)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知 (　　)
A．NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應
B．該反應中，熱能轉化為產物內部的能量
C．反應物的總能量高于生成物的總能量
D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
【答案】B
訓練驗學
2.一定條件下，石墨轉化為金剛石要吸收能量。在該條件下，
下列結論正確的是（ ）
A．金剛石比石墨穩定
B．等質量的金剛石和石墨完全燃燒釋放的熱量相同
C．金剛石轉化為石墨是吸熱反應
D．1molC(金剛石)比1molC(石墨)的總能量高
D
【方法點撥】穩定性物質的判斷方法：
①物質能量越低越穩定；
②破壞化學鍵需要的能量越大越穩定；
③放熱反應放出熱量越大，生成物穩定。
訓練驗學
　　 3.已知一定條件下斷裂或形成某些化學鍵的能量數據如下表：
斷裂1 mol H2分子中的化學鍵 吸收能量436 kJ
斷裂1 mol Cl2分子中的化學鍵 吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化學鍵 釋放能量431 kJ
對于反應：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列說法正確的是 (　　)
A．該反應是吸熱反應
B．生成1 mol HCl時反應放熱431 kJ
C．氫氣分子中的化學鍵比氯氣分子中的化學鍵更牢固
D．相同條件下，氫氣分子具有的能量高于氯氣分子具有的能量
【答案】C
訓練驗學
4.下列說法正確的是　(　　)
A．干冰升華需吸收大量的熱，這個變化是吸熱反應
B．已知反應：X＋Y===M＋N為放熱反應，則X的能量一定高于M的能量
C．分解反應一定是吸熱反應
D．用氫氧焰可以加熱軟化玻璃，生產各種玻璃器皿，
主要是利用了氫氣和氧氣化合時放出的熱量
【答案】D
訓練驗學
5．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 氫氣中的化學鍵吸收的能量為Q1 kJ，破壞1 mol氯氣中的化學鍵吸收的能量為Q2 kJ，形成1 mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關系式正確的是 (　　)
A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3
C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＜2Q3
【答案】D
【解析】H2＋Cl2===2HCl是放熱反應，斷裂舊化學鍵吸收的能量小于形成新化學鍵放出的能量，所以2Q3＞Q1＋Q2。
訓練驗學

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