化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時1.了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，熟知常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。2.理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——化學(xué)鍵的斷裂和形成。3.能從物質(zhì)及能量變化的角度評價燃料的使用價值。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)現(xiàn)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(chǎn)到科學(xué)研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化密切相關(guān)。從煤、石油和天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的。【實(shí)驗(yàn)一】在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)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(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鎂條表面產(chǎn)生大量氣泡，用手觸摸反應(yīng)后的試管，有溫?zé)岣校瑴囟扔?jì)示數(shù)變大。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)一】在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)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(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鹽酸與鎂反應(yīng)向外界放出熱量，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。反應(yīng)方程式：Mg+2HClMgCl2+H2↑吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)二】將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，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，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。化學(xué)反應(yīng)吸熱使燒杯與木片間的水凝結(jié)成冰【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體；燒杯變涼，滴有幾滴水的木片粘到了燒杯底部；燒杯內(nèi)的混合物呈糊狀。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)從外界吸收熱量。反應(yīng)方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O【實(shí)驗(yàn)二】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化。化學(xué)反應(yīng)根據(jù)熱量變化分為兩類：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放出熱量的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，吸收熱量的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)必然伴隨能量的變化，沒有既不吸熱又不放熱的反應(yīng)。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)①所有的燃燒反應(yīng)，如木炭、甲烷等在空氣或氧氣中燃燒。②所有的酸堿中和反應(yīng)，如HCl+NaOHNaCl+H2O。③大多數(shù)化合反應(yīng)，如生石灰與水反應(yīng)。④金屬與酸或水的反應(yīng)，如鈉與水反應(yīng)、鋁與鹽酸反應(yīng)等。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO3CaO+CO2↑。②某些以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)，如C+H2O(g)CO+H2。③某些晶體間的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O。高溫高溫吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都是指化學(xué)反應(yīng)。有些物質(zhì)的變化過程雖然也有熱量變化，但并不是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。例如：NaOH、濃硫酸溶于水，雖然放出熱量，但不是放熱反應(yīng)；NH4NO3溶于水吸收熱量，但不是吸熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)根據(jù)熱量分為兩類：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放出熱量的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，吸收熱量的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)必然伴隨能量的變化，沒有既不吸熱又不放熱的反應(yīng)。常見的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)；某些以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)；Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

。常見的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)；所有的酸堿中和反應(yīng)；大多數(shù)化合反應(yīng)；金屬與酸或水的反應(yīng)。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1.下列對于化學(xué)反應(yīng)過程中理解錯誤的是（）A．化學(xué)變化過程中同時存在物質(zhì)和能量的變化B．能量變化只發(fā)生在化學(xué)變化中C．化學(xué)反應(yīng)既遵循質(zhì)量守恒定律又遵循能量守恒定律D．能量的釋放和吸收以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)【答案】B【解析】化學(xué)反應(yīng)變化過程中往往伴隨著能量的變化，但有能量的變化不一定是化學(xué)變化，如燈泡通電發(fā)光發(fā)熱，是物理變化，B項(xiàng)錯誤。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)2.下列變化過程，屬于放熱反應(yīng)的是（）①液態(tài)水變成水蒸氣②Ba(OH)2·8H2O

晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)

③Al與Fe3O4高溫下反應(yīng)④固體氫氧化鈉溶于水⑤H2在Cl2中燃燒⑥食物腐敗A．②⑤⑥B．②③④C．③④⑤D．③⑤⑥吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)【答案】D【解析】①液態(tài)水變成水蒸氣屬于吸熱過程，是物理變化；②Ba(OH)2·8H2O

晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)；③Al與Fe3O4高溫下發(fā)生的鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)；④固體氫氧化鈉溶于水是放熱過程，不屬于化學(xué)變化；⑤H2在Cl2中燃燒是放熱反應(yīng)；⑥食物腐敗過程中，食物被氧化，屬于放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量變化？為什么有的反應(yīng)釋放熱量，有的反應(yīng)吸收熱量？1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因反應(yīng)物生成物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成釋放能量吸收能量能量變化不相等化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因?qū)嵗?H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)HHClClHHClCl++鍵斷裂鍵斷裂HClHCl鍵形成鍵形成吸收436kJ能量吸收243kJ能量放出431kJ能量放出431kJ能量化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系計(jì)算分析:1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1mol化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論679kJ862kJ=183kJ，即反應(yīng)放出183kJ熱量實(shí)例:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量，與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小有關(guān)。放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低釋放能量化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量，與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小有關(guān)。吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量低生成物的總能量高吸收能量化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系分析角度放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)微觀斷鍵吸收的熱量_____成鍵放出的熱量斷鍵吸收的熱量_____成鍵放出的熱量宏觀反應(yīng)物的總能量_____生成物的總能量反應(yīng)物的總能量_____生成物的總能量反應(yīng)過程圖示小于大于大于小于化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系

化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系

化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2.化學(xué)反應(yīng)A2+B2＝2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是（）A.1molA2和1molB2完全反應(yīng)吸收(y-x)kJ熱量B.斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵放出xkJ的能量C.斷裂2molA—B鍵需要吸收ykJ的能量D.2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【答案】C【解析】從圖可以看出，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，1molA2和1molB2完全反應(yīng)放出(y-x)kJ熱量，A、D項(xiàng)錯誤；斷鍵時需要吸收能量，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)正確。化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系兩條基本的自然定律：質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但是其總質(zhì)量保持不變。能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N能量，但是能量的總量保持不變。化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用1.人類對能源的利用發(fā)現(xiàn)化石能源時期柴草時期多能源結(jié)構(gòu)時期始于對火的發(fā)現(xiàn)樹枝、雜草煤、石油、天然氣太陽能、氫能、核能、風(fēng)能等化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用(1)短期內(nèi)不可再生，儲量有限；(2)煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。原始社會人均耗能8×103kJ/d農(nóng)業(yè)社會人均耗能5×104kJ/d現(xiàn)代社會人均耗能1×106kJ/d2.化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用(1)燃料燃燒階段——可通過改進(jìn)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；(2)能量利用階段——可通過使用節(jié)能燈，改進(jìn)電動機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能量利用率。3.在燃料利用過程中，節(jié)能的主要環(huán)節(jié):化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用(1)特點(diǎn)：資源豐富、______________________。(2)人們比較關(guān)注的新能源：_____能、___能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蚠__能等。可以再生，對環(huán)境無污染太陽風(fēng)氫4.理想新能源化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用人類對熱能的利用使用化石燃料面臨的問題理想新能源化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用1.有一“自熱米飯”的廣告播得很火，它介紹在食用時，將一無色液體加入一白色固體中，放上裝米飯的盒子，過幾分鐘米飯馬上就熱氣騰騰，可以食用了，非常方便。請你推測其白色固體和無色液體可能是如下哪個組合？（）A.硝酸銨和水 B.濃硫酸和水C.氧化鈣和水 D.固體酒精和水化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用【答案】C【解析】硝酸銨溶于水吸熱，A選項(xiàng)錯誤；濃硫酸具有腐蝕性，且操作不方便，B選項(xiàng)錯誤；氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱，C選項(xiàng)正確；酒精溶于水時熱效應(yīng)不明顯，D選項(xiàng)錯誤。化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其利用2.氫氣是人類未來最理想的燃料，以水為原料制取大量氫氣的最理想途徑是（）