第六章

化學反應與能量第一節化學反應與能量變化第1課時化學反應與熱能[學習目標]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(重點)。2.能用化學鍵解釋某些吸熱反應和放熱反應(難點)。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。引入新課化學反應都是放熱反應嗎？兩個實驗探究反應中的熱量變化。一、吸熱反應和放熱反應1.實驗探究：化學反應中的能量變化實驗操作

實驗現象結論化學方程式有氣泡產生；溫度升高反應產生氣體，放出熱量Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑有刺激性氣味；杯壁發涼；木片和燒杯黏結在一起；混合物呈糊狀反應產生NH3和H2O，吸收熱量Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl==BaCl2＋2NH3↑＋10H2O2.放熱反應和吸熱反應放熱反應：釋放熱量的化學反應。吸熱反應：吸收熱量的化學反應。放熱反應所有的燃燒反應酸堿中和反應大多數化合反應活潑金屬與水或酸的反應物質的緩慢氧化鋁熱反應吸熱反應大多數分解反應銨鹽與堿的反應(如Ba(OH)2·8H2O晶體或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應)C與H2O(g)的反應，C與CO2的反應NaHCO3與鹽酸的反應一、吸熱反應和放熱反應(1)舉例說明：放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應嗎？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。思考1一、吸熱反應和放熱反應3.化學反應中能量變化的原因(1)微觀探析——從化學鍵變化的角度理解能量變化已知25℃和101kPa條件下H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)吸收釋放吸收?斷鍵吸收的總能量<成鍵放出的總能量，該反應為放熱反應。一、吸熱反應和放熱反應3.化學反應中能量變化的原因(1)微觀探析——從化學鍵變化的角度理解能量變化吸收吸熱釋放放熱(2)宏觀辨識——從總能量高低理解能量變化的原因物質的組成、結構與狀態不同，能量不同。能量變化取決于反應物總能量和生成物總能量的相對大小。一、吸熱反應和放熱反應3.化學反應中能量變化的原因(2)宏觀辨識——從總能量高低理解能量變化的原因放熱反應熱能轉化為化學能被生成物“儲存”能量反應過程反應物總能量高生成物總能量低化學能轉化為熱能釋放能量能量反應過程反應物總能量低生成物總能量高吸收能量吸熱反應一、吸熱反應和放熱反應1.判斷正誤(1)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(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl放出的能量與斷開1molH—Cl吸收的能量相等(

)(3)對于一個化學反應來說，當化學鍵斷裂時吸收的能量大于化學鍵形成時放出的能量，則反應放熱(

)(4)已知Fe與稀鹽酸的反應為放熱反應，即Fe的能量大于H2的能量(

)(5)石墨轉化為金剛石需要吸收熱量，所以金剛石更穩定(

)×√×××應用體驗一、吸熱反應和放熱反應應用體驗2.分析如圖，不能得出的結論是

A.H2與O2反應是放熱反應B.斷開化學鍵要放出能量C.化學反應既有物質變化又有能量變化D.2molH2(g)和1molO2(g)的總能量高于2molH2O(g)的總能量√一、吸熱反應和放熱反應斷開化學鍵破壞物質的穩定性，需要吸收能量3.已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，現提供以下化學鍵的鍵能[通常把斷開(或形成)1mol化學鍵吸收(或放出)的能量稱為鍵能]：P—P為198kJ·mol－1、P—O為360kJ·mol－1、O==O為498kJ·mol－1。則P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，生成1molP4O6(s)放出的熱量為________。放熱1638kJ應用體驗一、吸熱反應和放熱反應斷開舊化學鍵吸收的能量為6×198kJ＋3×498kJ＝2682kJ形成新化學鍵放出的能量為12×360kJ＝4320kJ

故該反應為放熱反應4320kJ－2682kJ＝1638kJ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)。一、吸熱反應和放熱反應二、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：物質的燃燒煤的燃燒石油的燃燒其他物質的燃燒天然氣的燃燒最常見的常規能源是化石燃料(煤、石油和天然氣)2.化石燃料利用過程面臨的問題(1)儲量有限，短期內不可再生。(2)影響環境：化石燃料燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等。二、化學反應中熱能的利用二、化學反應中熱能的利用3.能源可持續發展的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。(2)能量利用階段提高能源的利用率。(3)開發使用新能源，目前人們比較關注的新能源有太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等。1.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，將光能轉化為化學能B.風能、太陽能是清潔能源C.氫能還未進入實用階段的主要原因是其燃燒所釋放熱量低于相同質量的礦

物燃料D.共享單車利用太陽能發電完成衛星定位，有利于節能環保√應用體驗二、化學反應中熱能的利用應用體驗2.在人類生產、生活對能量的需求日益增長的今天，研究化學反應及其能量變化，對合理利用常規能源和開發新能源具有十分重要的意義。能源是人類賴以生存和發展不可缺少的因素。請完成下列問題：(1)礦物能源是現代人類社會賴以生存的重要物質基礎。目前，全球仍主要處于化石能源時期。下列不屬于化石能源的是________(填字母，下同)。A.石油

B.煤

C.天然氣

D.生物質能D二、化學反應中熱能的利用(2)下列對能源的看法合理的是________。A.化石能源屬于不可再生能源，只會越用越少B.生物質能是一種可再生能源，有廣闊的應用前景C.太陽能、氫能、風能、地熱能都屬于新能源D.我國人口眾多、資源相對匱乏、環境承載能力較弱，因此要建設節約型社會ABCD應用體驗二、化學反應中熱能的利用隨堂檢測1.下列關于化學反應與能量的說法不正確的是A.化學反應必然伴隨能量變化B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應屬于放熱反應C.放熱反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D.化學變化中的能量變化主要是由化學鍵變化引起的√吸熱反應舊鍵斷裂吸收能量，新鍵形成釋放能量隨堂檢測2.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√便于儲存和運輸，說明穩定隨堂檢測3.已知N2(g)和O2(g)反應生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應過程中能量變化如圖所示。根據