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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
課時1 化學反應與熱能
貳
叁
知識導航
本節重點
本節難點
實驗驗證反應中熱量變化
壹
化學反應中能量變化的原因
貳
人類對能源的利用
叁
課堂導入
利用放出的能量升溫
以上反應都是化學反應，化學反應中能量怎樣變化？
探究課堂
如何通過實驗說明反應中有熱量變化？
【實驗6-1】
在一支試管中加入2mL 2mol/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。
探究課堂
探究課堂
實驗操作 實驗現象 結論
①鎂條溶解，看到有氣泡產生 ②用手觸摸反應后的試管， . ③用溫度計測得反應后溫度_______ 該反應 熱量
手感到發燙
升高
放出
Mg+2H+=Mg2++H2↑
離子方程式：
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如何通過實驗說明反應中有熱量變化？
【實驗6-2】
將20gBa(OH)2 8H2O晶體研細后與10gNH4Cl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。觀察現象。
探究課堂
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實驗操作 實驗現象 結論
①聞到 氣味 ②用手觸摸杯壁下部，__________ ③混合物呈 狀 該反應 熱量。
冰涼
吸收
刺激性
糊
化學方程式：
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑
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1. 概念
(1) 把 熱量的化學反應稱為放熱反應。
(2) 把 熱量的化學反應稱為吸熱反應。
釋放
吸收
特別提醒：
吸熱反應和放熱反應均是化學反應。
NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應；
NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應。
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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？
探究課堂
請結合實驗與所學知識，總結出有哪些常見的放熱反應和吸熱反應？
放熱反應 吸熱反應
①所有燃燒反應
②酸堿中和反應
③大多數化合反應
④活潑金屬跟水或酸的反應
⑤物質的緩慢氧化
①大多數分解反應
②C＋CO2(或H2O)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl
(固態銨鹽與堿的反應)
④NaHCO3與鹽酸的反應
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【例1】判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應？
1. 鎂條的燃燒。
2. 高溫下木炭與二氧化碳反應生成一氧化碳。
3. 氧化鈣與水的反應。
4. 高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。
5. 炸藥爆炸
6. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應
7. 甲烷在氧氣中的燃燒
8. 鹽酸與氫氧化鈉溶液反應
放熱反應
放熱反應
放熱反應
放熱反應
放熱反應
吸熱反應
吸熱反應
吸熱反應
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【例2】
D
下列變化中屬于吸熱反應的是( )
①鋁片與稀鹽酸的反應　
②將膽礬加熱變為白色粉末　
③干冰汽化　
④氯酸鉀分解制氧氣　
⑤甲烷在氧氣中的燃燒反應
A.①④ B.②③
C.①④⑤ D.②④
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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
探究課堂
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
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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探究課堂
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。
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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
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化學反應過程中為什么會有能量的變化？
宏觀角度
反應物的總能量高
生成物的總能量高
放熱反應
吸熱反應
舊物質反應生成新物質
反應物和生成物總能量不同
物質本身是具備能量的
生成物的總能量低
反應物的總能量低
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吸熱反應：
反應物總能量 < 生成物總能量
放熱反應：
反應物總能量 > 生成物總能量
用圖形表征化學反應中能量變化
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1.穩定物生成不穩定物是 反應。
2.需要持續加熱才能進行的一般是 反應。
3.如果某反應為放熱，則逆反應為吸熱。
吸熱
吸熱
能量越低越穩定
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【例3】已知斷裂1 mol共價鍵所需要吸收的能量分別為：
H—H鍵：436 kJ；I—I鍵：153kJ；H—I鍵：299 kJ。
下列對反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的判斷中，錯誤的是(　　)
A．該反應是放出能量的反應
B．該反應是吸收能量的反應
C．該反應是氧化還原反應
D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量
B
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【例4】硅是太陽能電池的重要材料。工業冶煉純硅的原理是：
化學反應與能量變化如圖所示，回答下列問題：
(1)①是_____反應，②是_____反應，③是_____反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)反應②破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學鍵所放出的能量。
吸熱
放熱
吸熱
小于
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人類對能源的利用
柴火
煤、石油、天然氣等化石燃料
新能源
柴草時期
化石能源時期
多能源結構時期
現階段人類獲取熱能的主要途徑
探究課堂
人類對能源的利用
化石燃料利用過程面臨的問題
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。
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人類對能源的利用
太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等
提高燃料的燃燒效率
提高能源利用率
太陽能 風能 地熱能
解決辦法
節能
尋找新能源
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【例5】下列有關新能源的說法不正確的是(　　)
A．綠色植物通過光合作用將光能轉化為生物質能
B．風能、太陽能是清潔能源
C．氫能目前難以被廣泛利用的主要原因是其燃燒所放出的能量低于相同質量的化石燃料
D．開發生物質能有利于環境保護和經濟可持續發展
C
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A
【例6】液態儲氫技術就是在常溫常壓下將氫氣融入到一種化合物“儲油”中，形成“氫油”，便于儲存和運輸。下列有關說法錯誤的是( )
A.“氫油”不穩定
B.氫能源屬于可再生能源
C.該技術實現了常溫常壓下儲氫技術的新突破
D.液態儲氫項目有利于發展氫能源電動機，從而帶來新能源汽車的升級
課堂小結
化學反應與熱能
實驗驗證反應中熱量變化
鹽酸與鎂的反應
氫氧化鋇與氯化銨的反應
吸熱反應與放熱反應
化學反應中能量變化的原因
微觀角度——分子和原子的角度
微觀角度——化學鍵
宏觀角度——物質的能量
人類對能源的利用
現階段人類獲取熱能的主要途徑
化石燃料利用過程面臨的問題
解決辦法
謝謝觀看
THANKS

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