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

化學反應與熱能素養目標宏觀辨識與微觀探析：從宏觀反應物和生成物所具有的能量和微觀化學鍵的斷裂與形成解釋化學反應中的能量變化。證據推理與模型認知：能從反應物與生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成角度理解化學反應中能量變化的主要原因，形成化學反應中能量變化與吸熱和放熱反應的關系模型。科學探究與創新意識：通過多種渠道了解人類對化學反應中能量的利用情況，了解節能的意義和方法，感受化學學科的社會價值。教學目標1.感受化學反應中的能量變化，知道常見的吸熱反應和放熱反應，樹立物質變化中伴隨著能量變化的觀念。2.能從反應物和生成物具有的能量、化學鍵變化兩個角度理解化學反應中能量變化的主要原因。重難點本節重點從反應物和生成物具有的能量、化學鍵變化兩個角度理解化學反應中能量變化。本節難點從反應物和生成物具有的能量、化學鍵變化兩個角度理解化學反應中能量變化。目錄化學反應中的熱量變化01化學能與熱能相互轉化的應用03化學反應中能量變化的原因02習題課04化學反應中的熱量變化01新課導入請你欣賞！我國航天事業的美好瞬間！新課導入你知道嗎？執行神舟發射任務的長征系列運載火箭它的能量來自哪？常規推進劑——四氧化二氮和偏二甲肼組合而成的“二元推進劑”，是我國長征系列火箭早期采用的推進劑，具有使用方便、安全性好的特點，一般用做火箭一級、二級的推進劑。運載火箭的兩種推進劑低溫推進劑——液氧和液氫組合而成，

氫氧推進劑具有高能量特性和無毒無污染等突出優勢，是目前已知火箭化學推進劑組合中能量最高的。新課導入請你說說！日常生活、生產中的能量變化！鎂條的燃燒

CH4+2O2CO2+2H2O燃燒是一個化學變化，那么，化學反應中能量是怎樣變化的？一、化學反應中的熱量變化1.化學反應中的熱量變化【實驗6-1】在一支試管中加入2mL2mol/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。【實驗6-1】⑴鹽酸與鎂反應前后溶液的溫度變化⑵現象：鎂條逐漸溶解，有氣泡產生，溫度計溫度上升。⑶實驗結論：根據溫度變化，該反應是放出熱量

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑鹽酸與鎂反應前后溶液的溫度變化將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與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，聞到氣體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。觀察現象。【實驗6-2】1.化學反應中的熱量變化【實驗6-2】（2）氫氧化鋇與氯化銨反應前后溶液的溫度變化①現象：有刺激性氣味氣體產生；木片上的水結成冰，木片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺。②實驗結論：該反應產生NH3和H2O，該反應是吸收熱量.Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【實驗6-2】⑵氫氧化鋇與氯化銨反應前后溶液的溫度變化2.放熱反應和吸熱反應（1）放熱反應:化學上把釋放熱量的化學反應稱為放熱反應。常見的放熱反應：①所有燃燒反應②酸堿中和反應③大多數化合反應④活潑金屬與水或酸的反應⑤物質的緩慢氧化C＋CO2例外2.放熱反應和吸熱反應（2）吸熱反應：化學上把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。常見的吸熱反應：①大多數分解反應②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC＋CO22CO高溫③特殊的吸熱反應C＋H2O(g)

CO＋H2高溫④NaHCO3與鹽酸的反應典例精講【例1】下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是A.鋅粒與稀硫酸的反應B.灼熱的木炭與CO2的反應C.甲烷在氧氣中的燃燒反應D.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應B化學反應中能量變化的原因02課堂思考請你思考！

化學反應過程中為什么會有能量變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？宏觀角度分析放熱反應吸熱反應（1）放熱反應能量變化過程反應物的總能量生成物的總能量放出熱量E

反應物熱量E生成物放熱反應二、化學反應中能量變化的原因1.宏觀角度——物質的能量反應物的總能量大于生成物的總能量生成物的總能量反應物的總能量吸收熱量E

反應物熱量E

生成物吸熱反應（2）吸熱反應二、化學反應中能量變化的原因1.宏觀角度——物質的能量反應物的總能量小于生成物的總能量①反應物的總能量大于

生成物的總能量，反應放出能量。②反應物的總能量小于生成物的總能量，反應吸收能量。化學反應中的能量變化遵循能量守恒定律。宏觀：化學反應中能量變化的原因

——反應物和生成物的總能量相對大小【小結】例2(2024廣東深圳光明中學期中)如圖所示，有關化學反應和能量變化的說法錯誤的是(

)DA.圖a可表示鋁片與鹽酸反應的能量變化B.圖b表示的化學反應過程中，斷裂反應物中的化學鍵吸收的總能量大于形成生成物中的化學鍵釋放的總能量C.圖b可表示碳與水蒸氣反應的能量變化D.圖a表示的反應不需要加熱就一定能發生，圖b表示的反應一定需要加熱才能發生典例精講二、化學反應中能量變化的原因2.微觀角度——化學鍵與化學反應中能量變化的關系你知道嗎？化學反應的本質是什么？舊的化學鍵斷裂和新的化學鍵形成過程化學鍵：使離子相結合或原子相結合的作用。*鍵能：拆開1mol化學鍵所需的能量或形成1mol該化學鍵所釋放的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。某些化學鍵的鍵能(kJ/mol)鍵鍵能鍵鍵能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7對于某個確定的化學反應，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？鍵能越大化學鍵越牢固含該鍵的分子越穩定化學反應的本質是舊的化學鍵斷裂和新的化學鍵形成過程吸收能量放出能量

吸收能量＜放出能量吸收能量＞放出能量反應放熱反應吸熱課堂思考放熱判斷該反應是

反應

1molH-H鍵斷裂所需能量436kJ1molCl-Cl

鍵斷裂所需能量243kJ1molH-Cl

鍵形成放出能量431kJ

在反應H2+Cl22HCl中點燃(1)化學鍵斷裂時需要吸收能量。吸收的總能量為436kJ＋247kJ＝683kJ；(2)化學鍵形成時需要釋放能量。釋放的總能量為431kJ＋431kJ＝862kJ；(3)反應中放出的熱量的計算：862kJ-683kJ=179kJ反應中放出的熱量的計算反應中能量變化示意圖?H1?H2?H1鍵斷裂吸收的能量?H2鍵生成釋放的能量若?H2-?H1>0反應放熱能量H-HCl-Cl2H2Cl2HCl反應過程0H2+Cl2

2HCl點燃反應中能量變化示意圖?H1?H2?H1鍵斷裂吸收的能量?H2鍵生成釋放的能量若?H2-?H1<0反應吸熱能量反應物過渡態生成物反應過程0放出熱量能量反應物生成物反應過程0吸收熱量能量反應物生成物反應過程0放熱反應吸熱反應反應中能量變化示意圖微觀：化學反應中能量變化的原因——化學鍵的斷裂和形成。①斷開化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放出的總能量，反應放出能量。②斷開化學鍵吸收的總能量大于形成化學鍵釋放出的總能量，反應吸收能量。【小結】典例精講【例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。根據圖示回答下列問題：(1)該反應中反應物所具有的總能量______(填“高于”或“低于”)生成物所具有的總能量。(2)1molNO(g)分子中的化學鍵斷裂時要吸收_____kJ能量。低于632(3)斷裂1molN≡N吸收的能量值x為_____。946化學能與熱能相互轉化的應用03課堂導入你知道嗎？人類利用化學反應中的熱能始于火的發現。早期的以樹枝雜草為主要能源，現代以煤、石油和天然氣為主要能源化石燃料獲取能量面臨的問題，儲量有限，短期內不可再生，大氣污染物的主要來源。有待于開發新能源資料卡片①改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰②節能燈，改進發動機的材料和結構③發電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯產三、化學能與熱能相互轉化的應用1.我國的能源結構2.能源有效利用思考與討論煤、汽油和柴油等作燃料大量使用會造成空氣污染，但不使用它們又會嚴影響現代社會的生產和生活。對此，請從社會不同人群的角度，提出你的想法或議，并與同學討論。①資源豐富、可再生，對環境無污染②太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能三、化學能與熱能相互轉化的應用3.開發新能源常規能源新能源水利煤炭石油天然氣太陽能風能地熱能海洋能氫能柴草核燃料不能再生能源三、化學能與熱能相互轉化的應用4.能源的類型習題課041.(2024江蘇新海高級中學月考)關于下圖的說法錯誤的是(

)C

隨堂演練隨堂演練2．下列過程需要吸收熱量的是A．甲烷在空氣中燃燒B．稀釋濃硫酸C．鎂條與鹽酸反應D．冰融化成水D3.分解水獲得H2的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．分解水屬于吸熱反應B．斷開H—O鍵放出能量C．形成H—H鍵吸收能量D．反應物的總能量大于生成物的總能量A隨堂演練4.把下列物質分別加入裝有水的錐形瓶里，立即塞緊帶U形管的塞子，已知U形管內預先裝有少量水(為使水容易觀察，預先染成紅色)，如圖所示，結果U形管左邊液面升高，則加入的物質可能是()A.NaOH固體B.濃H2SO4C.NH4NO3晶體D.Na2O2固體C隨堂演練

（1）該反應為______（填“放熱”或“吸熱”）反應。（2）反應物A和B的總能量比生成物C和D的總能量____（填“高”或“低”）。（3）反應物A和B中的化學鍵斷裂吸收的總能量____（填“高”或“低”）于生成物C和D中的化學鍵形成放出的總能量。放熱高低隨堂演練6、

新能源的特點是資源豐富，在使用時對環境無污染或污染很小，且可以再生。下列能達到新能源標準的是(