資源簡介

(共23張PPT)
第一課時 化學反應與熱能
第六章　化學反應與能量
第一節　化學反應與能量變化
素養要求
1.知道化學反應可以實現化學能與熱能的轉化，認識吸熱反應和放熱反應。
2.能用化學鍵解釋某些吸熱反應和放熱反應。
3.認識燃料的燃燒效率、保護環境、開發清潔燃料的必要性和重要性。
能源與材料、信息一起被稱為現代社會發展的三大支柱。人類文明始于用火——熱能的使用，現代社會的一切活動（從衣食住行到文化娛樂，從社會生產到科學研究等）都離不開能源，在影響全球經濟和生活的各種因素中，能源居于首位。可以說能源是現代物質文明的原動力，與我們每個人息息相關。
在現代廣泛使用的各種能源中，哪些與化學密切相關？面對能源枯竭的危機，提高能源的利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個主要方向，在這方面化學能作出什么貢獻？
1
認識化學反應與能量變化
實驗操作 實驗現象 結論
實驗探究
任務一 認識化學反應與能量變化
實驗6-1
在一只試管中加入2mL2mol/L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
升高
氣泡
Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑
氣體
放出
有 產生；用手觸摸反應后的試管，用溫度計測量溶液溫度溫度 。
該反應產生_____，該反應 _____熱量。
化學反應方程式：
任務一 認識化學反應與能量變化
實驗6-2
實驗探究
將20g Ba(OH)2·8H2O晶體研細后與10g NH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，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。
實驗操作 實驗現象 結論
刺激性
發涼
黏結在一起
糊狀
吸收
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
結論：化學反應有新物質生成，同時反應過程中伴有熱量的釋放或吸收。
聞到________氣味；
燒杯壁_____；
木片和燒杯___________；
混合物呈_____。
該反應產生NH3和H2O，
該反應 _____熱量。
化學反應方程式：
任務一 認識化學反應與能量變化
(1)舉例說明：放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應嗎？
不一定。吸、放熱反應都屬于化學反應，而濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固體溶于水吸熱，以上變化過程均為物理變化，不是吸、放熱反應。
(2)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。
知識反思
任務一 認識化學反應與能量變化
2、常見的放熱反應和吸熱反應
放熱反應 吸熱反應
①所有的燃燒反應
②酸堿中和反應
③大多數化合反應
④活潑金屬與水或酸的反應
⑤物質的緩慢氧化
⑥鋁熱反應(見第八章)
①大多數分解反應
②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O晶體或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應
③以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原反應，如C與H2O(g)反應，C與CO2反應
④NaHCO3與鹽酸的反應
放熱物理變化：
①濃硫酸溶于水②NaOH固體溶于水③同一物質的固態→液態→氣態
吸熱物理變化：
①銨鹽溶于水②NaHCO3固體溶于水③同一物質的氣態→液態→固態
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
資料卡片1:能量越高的物質，其穩定性越差
化學能
熱能
化學反應
物質的組成、結構與 不同，所具有的能量不同。因此，一個化學反應的能量變化取決于 和 的相對大小。
狀態
反應物總能量
生成物總能量
釋
放
能
量
Q放
①反應物的總能量 > 生成物的總能量
（1）放熱反應
3、從總能量高低理解能量變化的原因(宏觀辨識)
②反應物的總能量=生成物的總能量+Q放
③化學能轉化為熱能
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
①生成物的總能量 > 反應物的總能量
（2）吸熱反應
②反應物的總能量 = 生成物的總能量 - Q放
③熱能轉化為化學能被生成物“儲存”
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
4、化學反應中能量變化的原因----微觀解釋
吸收
吸熱
釋放
放熱
化學反應的本質就是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
例：H2在Cl2燃燒
用化學鍵的觀點分析
H2 + Cl2 === 2HCl
H-Cl
Cl-Cl
H-H
斷 裂
斷 裂
形 成
2H
思考：為什么燃燒會放出大量的熱？
吸收
釋放
吸收
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
能量
反應進程
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
形成 2 mol
H-Cl鍵放出2×431 kJ即862 kJ 能量
放出能量183kJ
鍵能越大物質越穩定
能量越低物質越穩定
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應過程圖示：
根據上圖計算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，因此該反應為 反應。
679
862
放熱
<
任務二 探究反應過程中能量變化的原因
畫出放熱、吸熱反應的能量隨反應過程的變化圖。
放熱反應
吸熱反應
知識提升
反應物能量
能量
生成物能量
中間物質能量
反應物能量
生成物能量
中間物質能量
能量
反應物總鍵能>生成物總鍵能
反應物總鍵能<生成物總鍵能
總結歸納
1、判斷吸熱反應和放熱反應的兩種方法
(1)根據反應物總能量和生成物總能量的相對大小判斷——反應物的總能量高于生成物的總能量的反應為放熱反應，反之為吸熱反應(宏觀角度)。
(2)根據化學鍵斷裂和形成時能量變化大小關系判斷——斷裂反應物中化學鍵吸收的總能量大于形成生成物中化學鍵釋放的總能量的反應為吸熱反應，反之為放熱反應(微觀角度)。
【拓展】鍵能
在25℃，101KPa條件下，形成或斷裂1mol 化學鍵所釋放或吸收的能量稱為化學鍵的鍵能。
2
化學反應中熱能的利用
任務三 化學反應中熱能的利用
1.現階段人類獲取熱能的主要途徑
煤的燃燒
石油的燃燒
其他物質的燃燒
天然氣的燃燒
主要形式
任務三 化學反應中熱能的利用
儲量有限，短期內不可再生
影響環境
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。
2.化石燃料利用過程面臨的問題
任務三 化學反應中熱能的利用
煤、汽油和柴油等作為燃料大量使用會造成空氣污染，但不使用它們又會嚴重影響現代社會的生產和生活。
如果你是社會不同人群，你的想法是什么？你會怎么做？
大力發展新能源，如太陽能、風能、水能等清潔能源。
例如：
節約能源逐步減少煤、汽油、柴油等燃料的使用。
小組小結
能量變化
化學能轉化為熱能
放熱 反應
吸熱 反應
類型
反應物的總能量大于生成物的總能量
反應物的總能量小于生成物的總能量
遵循能量守恒原理
能量 利用
燃料充分燃燒
新能源的開發
減少污染
當 堂 練 習
3
任務四 限時訓練
1.(2023·西安長安一中高一期中)下列反應放出熱量的是（ ）
A.氫氧化鋇與氯化銨的反應
B.鹽酸與碳酸氫鈉的反應
C.灼熱的炭與二氧化碳的反應
D.鎂條與稀鹽酸的反應
D
任務四 限時訓練
2.(2023·北京育才學校高一期中)下列反應的能量變化能用如圖表示的是（ ）
A.鎂條與稀硫酸反應
B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應
C.氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應
D.甲烷在O2中的燃燒反應
B

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