6-1-1--化学反应与热能-下学期高一化学同步课堂(人教版必修第二册)(共43页PPT).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,人教版,必修第二册,第六章化学反应与能量,第一节化学反应与能量变化,6.1.1 化学反应与热能,网,科,学,衣,食,住,行,文化,娱乐,生产,科研,现代,社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到科学研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。从煤、石油和天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得,的。,自发热饭盒,一、化学反应与能量,1.,实验探究,:,实,验,操,作,【实验,6-1,】,试管中加入,2 mL,2 molL,-1,盐酸,，,并用温度计测量其温度,，,再向试管中放入打磨过的镁条,【实验,6-2,】,将,20 g Ba(OH),2,8H,2,O,晶体研细后与,10 g NH,4,Cl,晶体一起放入烧杯中,，,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌,，,玻璃片盖上烧杯,实,验,装,置,【实验,6-1,】,【实验,6-2,】,实,验,现,象,有刺激性气味气体产生,，,用手触摸杯壁下部,，,烧杯壁,_,_,_，,试着用手拿起烧杯,，_,_,。,镁条逐渐溶解,，,有气泡产生,，,温度计的示数,升高,变凉,木片黏,在烧杯上,实验,结论,该反应,_,该反应,_,化学反应发生时伴有,_,放出热量,吸收热量,热量的释放和吸收,2.,放热反应和吸热反应,(1),含义,:,放热反应,:_,的化学反应。,吸热反应,:_,的化学反应。,释放热量,吸收热量,(2),实例,:,放热反应,:,a.,镁条、铝片与盐酸的反应,;,b.,木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧,;,c.,氢气与氯气的化合。,a.,氢氧化钡与氯化铵的反应,;,b.,盐酸与碳酸氢钠的反应,;,c.,灼热的炭与二氧化碳的反应。,吸热反应,:,【,学科素养提升,】,冬季生活中常常采用下列方法获得热量,:,烧炭取暖,;,用电暖器取暖,;,天然气壁挂炉取暖,;,空调取暖,;,地下水循环取暖等,，,都属于放热反应吗,?,【提示】,属于。发生化学反应时释放热量才是放热反应,，,分别属于煤炭和甲烷的燃烧反应。是电能转化为热能,;,只是热量的交换。,二、化学键与化学反应中能量变化的关系,1.,化学反应中能量变化的本质原因,:,(1),原因,:,(2),实例,:,化学键,反应中能量变化,1 mol,化学键,反应中能量变化,HH,吸收,436 kJ,共吸收,679 kJ,ClCl,吸收,243 kJ,HCl,放出,431 kJ,共放出,862 kJ,结论,679 kJ-862 kJ=-183 kJ，,即反应放出,183 kJ,热量,2.,多角度分析化学反应的能量变化,分析,角度,放热反应,吸热反应,微观,断键吸收的热量,_,成键放出的热量,断键吸收的热量,_,成键放出的热量,宏观,反应物的总能量,_,生成物的总能量,反应物的总能量,_,生成物的总能量,小于,大于,大于,小于,三、人类对能源的利用,1.,利用的三个阶段,:,2.,化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题,(1),一是其短期内不可再生,，,储量有限,;,(2),二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、,SO,2,、,NO,x,、,CO,等是大气污染物的主要来源。,3.在燃料利用过程中，节能的主要环节:,(1)燃料燃烧阶段可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率;,(2)能量利用阶段可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能量利用率。,4.新能源,(1)特点:资源丰富、_。,(2)人们比较关注的新能源:_能、_能、地热能、海洋能和_能等。,可以再生,，,对环境无污染,太阳,风,氢,知识点一放热反应与吸热反应的理解,【,重点释疑,】,1.,放热反应与吸热反应的比较,:,【,难点突破,】,放热反应,吸热反应,定义,释放热量的化学反应,吸收热量的化学反应,形成,原因,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量,与化学键,强弱关系,生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量,生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量,放热反应,吸热反应,反应,过程,图示,2.,常见的放热反应和吸热反应,3.,化学反应遵循的两条基本规律,(1),质量守恒定律,:,自然界的物质发生转化时,，,总质量保持不变。,(2),能量守恒定律,:,一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,，,但体系包含的总能量不变。,【,核心素养提升,】,(1)做实验时，吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应?放热反应加热的目的是什么?,【提示】,持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应;开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。,【提示】,不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧;而有些吸热反应常温下就能发生，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应。,(2)放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗?,知识点二利用化学键计算化学反应中的能量变化,【,重点释疑,】,1.,化学键与能量变化的关系,:,2.,计算公式,:,用,Q,(,吸,),表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量,，,Q,(,放,),表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。,公式,:,Q,=,Q,(,吸,)-,Q,(,放,),利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化,:,例,1.,下列说法正确的是,(,),A.Fe,与,S,在加热条件下才能发生反应,，,所以该反应属于吸热反应,B.HNO,3,、,H,2,SO,4,分别与,NaOH,溶液反应都放出热量,C.,分解反应都是吸热反应,，,化合反应都是放热反应,D.,合成氨的反应是放热反应,，,所以,N,2,与其他物质的反应也是放热反应,【随堂检测】,【,答案,】B,【解析】,Fe,与,S,虽然需加热才能发生反应，但反应开始后,，,停止加热,，,反应能继续进行，加热只是为了引发反应，所以该反应是放热反应，,A,错误；中和反应都是放热反应,，B,正确；分解反应不一定是吸热反应,，,如,H,2,O,2,的分解反应就是放热反应,，,化合反应也不一定是放热反应,，,如,CO,2,与,C,的反应就是吸热反应,，C,错误；与,N,2,反应的,物质不同,，,能量变化也不同，不能根据合成氨反应的能量变化来类推,N,2,与其他物质反应的能量变化，如,N,2,和,O,2,在放电条件下生成,NO,就是吸热反应，,D,错误。,例,2.,下列说法正确的是,(,),A.,任何化学反应都伴随着能量的变化,B.H,2,O(g)H,2,O(l),该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化,C.,化学反应中能量的变化都表现为热量的变化,D.,对于如图所示的过程,，,是吸收能量的过程,【,答案,】A,【,解析,】,任何化学反应都有能量的变化,，,但有能量变化的过程不一定是化学变化,，,如物质的三态变化,，,虽然存在能量变化,，,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,，,故不是化学变化,，B,项错误,;,化学反应中能量变化的形式有多种,，,除热能外,，,还有光能、电能等,，C,项错误,;,由图象知,，,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,，,故该过程中放出能量,，D,项错误。,例,3.,关于吸热反应的说法正确的是,(,),A.,凡需加热的反应一定是吸热反应,B.,只有分解反应才是吸热反应,C.,使用催化剂的反应是吸热反应,D.CO,2,与,CaO,化合是放热反应,，,则,CaCO,3,分解是吸热反应,【,答案,】D,【,解析,】,反应放热还是吸热与是否加热无直接的关系,，,与是否使用催化剂也无直接关系,，,多数吸热反应需要加热,，,但有的不需要加热,，,例如,Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,的反应是吸热反应,，,且该反应属于复分解反应,，,故,A,、,B,、,C,三项错。放热反应的逆过程一定是吸热反应,，D,正确。,例,4.,已知断裂,1 mol,共价键所需要吸收的能量分别为,HH:436 kJ，,II:151 kJ，HI:299 kJ，,下列对,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),的反应,类型判断错误的是,(,),A.,放出能量的反应,B.,吸收能量的反应,C.,氧化还原反应,D.,可逆反应,【,答案,】B,【,解析,】,依题意,，,断裂,1 mol HH,键和,1 mol II,键吸收的能量为,436 kJ+151 kJ=587 kJ，,生成,2 mol HI,键放出的能量为,299 kJ2=598 kJ，,因为,598 kJ587 kJ，,所以该反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应,，,也是氧化还原反应。,例,5.,化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成,(,或断开,)1 mol,化学键时释放,(,或吸收,),的能量。已知白磷和,P,4,O,6,的分子结构如图所示,，,现提供断裂,(,或形成,)1 mol,以下化学键的吸收,(,或放出,),的能量,(kJ):PP:198，PO:360，O,O:498，,则反应,P,4,(,白磷,)+3O,2,=P,4,O,6,生成,1 mol P,4,O,6,(,),A.,放出,1 638 kJ,热量,B.,吸收,1 638 kJ,热量,C.,放出,126 kJ,热量,D.,吸收,126 kJ,热量,【,答案,】A,【,解析,】,由反应方程式知,，,该反应的能量变化包括,1 mol P,4,、,3 mol O,2,断裂键吸收的能量和,1 mol P,4,O,6,形成键放出的能量。由各物质的分子结构知,1 mol P,4,含,6 mol PP,键,，3 mol O,2,含,3 mol O,O,键,，1 mol P,4,O,6,含,12 mol PO,键,，,故,(198 kJ6+498 kJ3)-360 kJ12,=-1 638 kJ，,即放出,1 638 kJ,热量。,课堂小结,