第6章

化學(xué)反應(yīng)與熱能030201科學(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)科的社會價值。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。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。學(xué)習(xí)目標(biāo)情景導(dǎo)入“冰火兩重天”，這些技術(shù)如何利用反應(yīng)的熱效應(yīng)？情景導(dǎo)入請你欣賞！我國航天事業(yè)的美好瞬間！010203CONTENTS目錄*放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)*化學(xué)反應(yīng)過程熱量變化的微觀解釋*化學(xué)反應(yīng)過程熱量變化的宏觀判斷*人類對能源的利用化學(xué)反應(yīng)與熱能化學(xué)反應(yīng)的分類放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)【實驗6-1】實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論①看到有氣泡產(chǎn)生②用手觸摸反應(yīng)后的試管，_____③用溫度計測得反應(yīng)后溫度_____該反應(yīng)產(chǎn)生

，

熱量溫?zé)嵘邭怏w放出【實驗6-1】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)【實驗6-2】

Ba(OH)2?8H2ONH4Cl藥品：氫氧化鋇晶體、氯化銨晶體、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)【實驗6-2】實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論混合物

，生成

，燒杯壁

木片與燒杯

該反應(yīng)產(chǎn)生

熱量

(2)聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑呈糊狀刺激性氣味氣體冰涼，粘在一起NH3，吸收放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)概念:①放熱反應(yīng)：

熱量的化學(xué)反應(yīng)②吸熱反應(yīng)：

熱量的化學(xué)反應(yīng)。釋放吸收(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(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活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化⑥鋁熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O晶體

或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應(yīng)③以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原

反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)重點記憶

2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3高溫C+CO2===2CO高溫C+H2O(g)====CO+H2高溫(3)常見的吸熱、放熱過程放熱過程:放熱反應(yīng)；稀釋濃硫酸，氫氧化鈉固體溶于水等。吸熱過程:吸熱反應(yīng)；銨鹽溶于水等。對放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的理解（1）判斷放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)的前提：化學(xué)反應(yīng)。即：化學(xué)反應(yīng)伴隨有能量的變化，但有能量變化的不一定是化學(xué)變化。如：NaOH固體溶于水是個放熱過程，不是放熱反應(yīng)。

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一定伴隨著能量變化，但伴隨能量變化的物質(zhì)變化不一定都是化學(xué)變化。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（2）放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)。①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)，不一定是吸熱反應(yīng)；如：木炭的燃燒是放熱反應(yīng)。②常溫下不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)。如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl常溫下的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。（4）反應(yīng)前需要加熱的化學(xué)反應(yīng)，停止加熱后若反應(yīng)還能繼續(xù)進行，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

①放熱反應(yīng)不一定容易發(fā)生。

如：合成氨反應(yīng)需要在高溫高壓和催化劑作用下才能發(fā)生；

②吸熱反應(yīng)也不一定難發(fā)生。

如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體的反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生。（3）放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與發(fā)生反應(yīng)的難易程度無關(guān)。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（5）化學(xué)反應(yīng)的能量變化，除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機械能、光、聲、電等多種能量形式。（6）任何化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即放出熱量或吸收熱量。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵強弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量反應(yīng)過程圖示

放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)【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)練習(xí)例：氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開，氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。Ｈ２＋Ｃｌ２＝＝２ＨＣｌ點燃練習(xí)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⑴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反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量E

反應(yīng)物熱量E生成物放熱反應(yīng)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⑵吸熱反應(yīng)生成物的總能量反應(yīng)物的總能量吸收熱量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量E

反應(yīng)物熱量E

生成物吸熱反應(yīng)2.微觀角度——化學(xué)鍵斷裂與生成⑴放熱反應(yīng)斷鍵吸收的能量___成鍵放出的能量能量變化過程反應(yīng)物生成物E1E2釋放的能量化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因2.微觀角度——化學(xué)鍵斷裂與生成⑵吸熱反應(yīng)斷鍵吸收的能量___成鍵放出的能量＞能量變化過程反應(yīng)物生成物E1E2吸收的能量化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因斷鍵吸收能量＞成鍵釋放能量，

反應(yīng)吸收能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。斷鍵吸收能量＜成鍵釋放能量，

反應(yīng)放出能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)679kJ-862kJ=-183kJ,即反應(yīng)放出183kJ熱量例：(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷

反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。小結(jié)：判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的兩種方法(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成時能量變化大小關(guān)系判斷(宏觀角度)

斷裂化學(xué)鍵吸收的能量大于形成化學(xué)鍵放出的能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)。(微觀角度)化學(xué)反應(yīng)中熱能的利用人類獲取熱能的主要途徑通過物質(zhì)的燃燒煤石油天然氣主要形式人類利用能源的三個階段：柴草時期、化石能源時期和多能源結(jié)構(gòu)時期化學(xué)反應(yīng)中熱能的利用現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑柴火煤、石油、天然氣等化石燃料新能源柴草時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期化學(xué)反應(yīng)中熱能的利用儲量有限，短期內(nèi)不可再生影響環(huán)境煤、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。解決方法(1)燃料燃燒階段可通過改進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，改進電動機的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率。(3)尋找開發(fā)新能源太陽能

風(fēng)能

地?zé)崮芎Ｑ竽軞淠芫哂匈Y源豐富、可以再生、對環(huán)境無污染等特點。歸納總結(jié)(1)化學(xué)反應(yīng)既有物質(zhì)變化，又有能量變化(

)(2)苛性鈉溶于水放出熱量，該變化為放熱反應(yīng)(

)(3)吸熱反應(yīng)需要加熱才能進行(

)(4)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能(

)(5)火藥爆炸時所釋放的能量包括熱、光、聲、機械能等多種能量形式(

)×√××√1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”2.(2024·湖南衡陽高一段考)下列過程的能量變化與圖示相符的是A.生石灰溶于水B.稀鹽酸與小蘇打反應(yīng)C.濃硫酸溶于水D.稀硫酸除鐵銹√3．下列過程需要吸收熱量的是A．甲烷在空氣中燃燒B