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第六章
第一節 化學反應與能量變化
第一課時 化學反應與熱能
新人教版 化學 必修第二冊
01
02
03
目錄
化學鍵與化學反應中能量變化的關系
能量轉化與能量利用
放熱反應與吸熱反應
01
一、放熱反應與吸熱反應
化學反應與能量
現代社會中，人類的一切活動（從衣食住行到文化娛樂，從社會生產到學科研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學反應中能量變化密切相關。從煤、石油、天然氣等提供的熱能，到各種化學電池提供的電能，都是通過化學反應獲得的。
化石燃料燃燒會釋放大量的熱。除了燃燒，其他化學反應也伴隨這放熱或吸熱現象。
內容內容內容
實驗6-1
內容內容內容
實驗6-1
實驗操作 實驗現象 結論
有 產生；用溫度計測量，溫度 。 該反應產生_____，
該反應 _____熱量。
化學反應方程式：
升高
氣泡
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
放出
氣體
內容內容內容
實驗6-2
內容內容內容
實驗6-2
實驗操作 實驗現象 結論
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：
刺激性
發涼
黏結在一起
糊狀
吸收
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl
=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
內容內容內容
一、放熱反應與吸熱反應
1.放熱反應
把釋放熱量的化學反應稱為放熱反應。
常見的放熱反應：
所有的燃燒反應及緩慢氧化反應
酸堿中和反應
活潑金屬和酸或水的反應
大多數化合反應
鋁熱反應
少數分解反應
2H2O2 ===== 2H2O+O2↑
MnO2
2Al+Fe2O3===== 2Fe+Al2O3
高溫
內容內容內容
一、放熱反應與吸熱反應
2.吸熱反應
把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。
例如：C+H2O===CO+H2
高溫
常見的吸熱反應
大多數分解反應
某些以C、CO、H2為還原劑還原氧化物的反應
某些晶體間的反應
例如：氫氧化鋇與氯化銨的反應
鹽酸與碳酸氫鈉的反應
01
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
1mol氫分子
1mol H-H鍵
2mol 氫原子
在25 ℃和101 kPa條件下
放出436 kJ的能量
形成
斷裂
吸收436 kJ的能量
吸收能量
放出能量
結論：在相同條件下，由原子形成1 mol化學鍵時所 ，
與斷開1 mol相同化學鍵所 是相等的。
放出的能量
吸收的能量
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
在25 ℃和101 kPa條件下
斷開1 mol H-H 鍵要吸收 436 kJ 的能量
斷開1 mol Cl-Cl 鍵要吸收 243 kJ 的能量
生成1 mol H-Cl 鍵要釋放 431 kJ 的能量
H2 + Cl2 = 2HCl
E吸收=436+243=679 kJ
E放出=431×2=862 kJ
E吸收＜ E放出 放熱反應
E（kJ）
反應歷程
H2 + Cl2
2H+2Cl
2HCl
-183 kJ
+436 kJ (H2)
+243 kJ (Cl2)
2×(-431 kJ)
= - 862 kJ
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
化學反應的實質
舊鍵斷裂
新鍵形成
吸收能量
放出能量
斷鍵吸收能量E1＞成鍵釋放能量E2 該反應為吸熱反應
斷鍵吸收能量E1＜成鍵釋放能量E2 該反應為放熱反應
化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
化學反應中的物質變化總會伴隨著能量變化，
通常主要表現為熱量的釋放或吸收
1.化學反應的能量變化的本質
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
2.化學反應的能量變化的宏觀分析
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。放熱反應可以看成是反應物所具有的化學能轉化為熱能釋放出來，吸熱反應可以看成是熱能轉化為化學能被生成物所“儲存”。
反應物的總能量高
化學反應
釋放能量
生成物的總能量低
生成物的總能量高
化學反應
吸收能量
反應物的總能量低
二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
能量
反應物
生成物
反應過程
2.化學反應的能量變化的宏觀分析
反應物的總能量 > 生成物的總能量
放熱反應
能量
反應物
生成物
反應過程
反應物的總能量 < 生成物的總能量
吸熱反應
01
三、能量轉化與能量利用
內容內容內容
三、能量轉化與能量利用
1.人類獲取熱能的主要途徑
通過物質的燃燒
煤
石油
天然氣
主要形式
內容內容內容
三、能量轉化與能量利用
2.利用化石燃料亟待解決的問題
一是其短期內不可再生，儲量有限，隨著能源消費需求的不斷增加，能源消費量與儲量之間的矛盾日益突顯
二是煤和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
內容內容內容
三、能量轉化與能量利用
3.解決方法
燃料燃燒階段
可通過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燃燒效率
能量利用階段
可通過使用節能燈，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。
節能
內容內容內容
三、能量轉化與能量利用
4.新能源
具有資源豐富、可以再生、對環境無污染等特點
太陽能
風能
地熱能
海洋能
氫能等
課堂檢測
內容內容內容
10．下列反應屬于放熱反應的是
A．煅燒石灰石制生石灰 B．煤的氣化制水煤氣
課堂檢測
D
1.下列反應屬于放熱反應的是（ ）
A．煅燒石灰石制生石灰
B．煤的氣化制水煤氣
C．Ba(OH)2·8H2O與反應
D．H2SO4與NaOH的中和反應
內容內容內容
A．Na與H2O的反應屬于吸熱反應
B．“H—Cl→H＋Cl”過程中放出熱量
C．干冰升華過程放出熱量
D．反應“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量變化可以用如圖表示
課堂檢測
D
2.下列有關能量轉化的說法中正確的是（ ）
A．Na與H2O的反應屬于吸熱反應
B．“H—Cl→H＋Cl”過程中放出熱量
C．干冰升華過程放出熱量
D．反應“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量變化可以用如圖表示
內容內容內容
9．我國科學家實現了用氮氣、二氧化碳和水在常溫下合成尿素。該方法屬于
A．人工固氮 B．自然固氮 C．大氣固氮 D．生物固氮
課堂檢測
C
3.汽車受到猛烈碰撞時，安全氣囊內的NaN3固體迅速分解，產生氮氣和金屬鈉，該過程中的能量變化如下圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．NaN3屬于離子化合物
B．NaN3的分解反應屬于放熱反應
C．E1表示2molNaN3固體的能量
D．NaN3作為安全氣囊的氣體發生劑，具有產氣快、產氣量大等優點
課堂總結
課堂總結
01
02
03
04
放熱反應
吸熱反應
化學鍵與化學反應中能量變化的關系
能量轉化與能量利用
THANKS
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