第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)

化學(xué)反應(yīng)與熱能素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識與微觀探析：從宏觀反應(yīng)物和生成物所具有的能量和微觀化學(xué)鍵的斷裂與形成解釋化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能從反應(yīng)物與生成物所具有的能量、化學(xué)鍵的斷裂與形成角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，形成化學(xué)反應(yīng)中能量變化與吸熱和放熱反應(yīng)的關(guān)系模型?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過多種渠道了解人類對化學(xué)反應(yīng)中能量的利用情況，了解節(jié)能的意義和方法，感受化學(xué)學(xué)科的社會價(jià)值。教學(xué)目標(biāo)1.感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，知道常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，樹立物質(zhì)變化中伴隨著能量變化的觀念。2.能從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。重難點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化。本節(jié)難點(diǎn)從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化。目錄化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化01化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用03化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因02習(xí)題課04化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化01新課導(dǎo)入請你欣賞！我國航天事業(yè)的美好瞬間！新課導(dǎo)入你知道嗎？執(zhí)行神舟發(fā)射任務(wù)的長征系列運(yùn)載火箭它的能量來自哪？常規(guī)推進(jìn)劑——四氧化二氮和偏二甲肼組合而成的“二元推進(jìn)劑”，是我國長征系列火箭早期采用的推進(jìn)劑，具有使用方便、安全性好的特點(diǎn)，一般用做火箭一級、二級的推進(jìn)劑。運(yùn)載火箭的兩種推進(jìn)劑低溫推進(jìn)劑——液氧和液氫組合而成，

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

CH4+2O2CO2+2H2O燃燒是一個(gè)化學(xué)變化，那么，化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化1.化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化【實(shí)驗(yàn)6-1】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?！緦?shí)驗(yàn)6-1】⑴鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化⑵現(xiàn)象：鎂條逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，溫度計(jì)溫度上升。⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)溫度變化，該反應(yīng)是放出熱量

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑鹽酸與鎂反應(yīng)前后溶液的溫度變化將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(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)6-2】1.化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化【實(shí)驗(yàn)6-2】（2）氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化①現(xiàn)象：有刺激性氣味氣體產(chǎn)生；木片上的水結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，該反應(yīng)是吸收熱量.Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【實(shí)驗(yàn)6-2】⑵氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)前后溶液的溫度變化2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1）放熱反應(yīng):化學(xué)上把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。常見的放熱反應(yīng)：①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬與水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化C＋CO2例外2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（2）吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。常見的吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC＋CO22CO高溫③特殊的吸熱反應(yīng)C＋H2O(g)

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

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

反應(yīng)物熱量E生成物放熱反應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.宏觀角度——物質(zhì)的能量反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量生成物的總能量反應(yīng)物的總能量吸收熱量E

反應(yīng)物熱量E

生成物吸熱反應(yīng)（2）吸熱反應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.宏觀角度——物質(zhì)的能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量①反應(yīng)物的總能量大于

生成物的總能量，反應(yīng)放出能量。②反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)吸收能量?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化遵循能量守恒定律。宏觀：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因

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

)DA.圖a可表示鋁片與鹽酸反應(yīng)的能量變化B.圖b表示的化學(xué)反應(yīng)過程中，斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成生成物中的化學(xué)鍵釋放的總能量C.圖b可表示碳與水蒸氣反應(yīng)的能量變化D.圖a表示的反應(yīng)不需要加熱就一定能發(fā)生，圖b表示的反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生典例精講二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因2.微觀角度——化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系你知道嗎？化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成過程化學(xué)鍵：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用。*鍵能：拆開1mol化學(xué)鍵所需的能量或形成1mol該化學(xué)鍵所釋放的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。某些化學(xué)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(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？鍵能越大化學(xué)鍵越牢固含該鍵的分子越穩(wěn)定化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)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(yīng)放熱反應(yīng)吸熱課堂思考放熱判斷該反應(yīng)是

反應(yīng)

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(yīng)H2+Cl22HCl中點(diǎn)燃(1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收的總能量為436kJ＋247kJ＝683kJ；(2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量。釋放的總能量為431kJ＋431kJ＝862kJ；(3)反應(yīng)中放出的熱量的計(jì)算：862kJ-683kJ=179kJ反應(yīng)中放出的熱量的計(jì)算反應(yīng)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(yīng)放熱能量H-HCl-Cl2H2Cl2HCl反應(yīng)過程0H2+Cl2

2HCl點(diǎn)燃反應(yīng)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(yīng)吸熱能量反應(yīng)物過渡態(tài)生成物反應(yīng)過程0放出熱量能量反應(yīng)物生成物反應(yīng)過程0吸收熱量能量反應(yīng)物生成物反應(yīng)過程0放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)中能量變化示意圖微觀：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——化學(xué)鍵的斷裂和形成。①斷開化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成化學(xué)鍵釋放出的總能量，反應(yīng)放出能量。②斷開化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放出的總能量，反應(yīng)吸收能量?！拘〗Y(jié)】典例精講【例3】已知N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應(yīng)過程中能量變化如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：(1)該反應(yīng)中反應(yīng)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(xué)鍵斷裂時(shí)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(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用03課堂導(dǎo)入你知道嗎？人類利用化學(xué)反應(yīng)中的熱能始于火的發(fā)現(xiàn)。早期的以樹枝雜草為主要能源，現(xiàn)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(nèi)不可再生，大氣污染物的主要來源。有待于開發(fā)新能源資料卡片①改進(jìn)鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰②節(jié)能燈，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)③發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1.我國的能源結(jié)構(gòu)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(yán)影響現(xiàn)代社會的生產(chǎn)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(xué)討論。①資源豐富、可再生，對環(huán)境無污染②太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用3.開發(fā)新能源常規(guī)能源新能源水利煤炭石油天然氣太陽能風(fēng)能地?zé)崮芎Ｑ竽軞淠懿癫莺巳剂喜荒茉偕茉慈⒒瘜W(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用4.能源的類型習(xí)題課041.(2024江蘇新海高級中學(xué)月考)關(guān)于下圖的說法錯(cuò)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(yīng)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(yīng)B．?dāng)嚅_H—O鍵放出能量C．形成H—H鍵吸收能量D．反應(yīng)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(zhì)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(nèi)預(yù)先裝有少量水(為使水容易觀察，預(yù)先染成紅色)，如圖所示，結(jié)果U形管左邊液面升高，則加入的物質(zhì)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(yīng)為______（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。（2）反應(yīng)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(yīng)物A和B中的化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量____（填“高”或“低”）于生成物C和D中的化學(xué)鍵形成放出的總能量。放熱高低隨堂演練6、

新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生。下列能達(dá)到新能源標(biāo)準(zhǔn)的是(