第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化課時1

化學(xué)反應(yīng)與熱能課堂引入自嗨鍋的背后是什么能量與什么能量的轉(zhuǎn)化？自嗨鍋的背后是什么反應(yīng)？其原因是什么？CaO+H2O=Ca(OH)2化合反應(yīng)反應(yīng)放熱

生石灰和水黑色鐵粉+空氣生活中的化學(xué)反應(yīng)和能量的變化化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)變化能量變化主要表現(xiàn)為化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光能、電能等能量形式。

生石灰和水質(zhì)量守恒定律能量守恒定律【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(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。現(xiàn)象：有

產(chǎn)生，用手觸摸反應(yīng)后的試管，感覺到

，溫度計的溫度

。結(jié)論：該反應(yīng)產(chǎn)生

，反應(yīng)

。氣泡溫?zé)釟怏w放出熱量升高M(jìn)g＋2HCl=MgCl2＋H2↑反應(yīng)原理：。一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)【實驗6-2】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?，F(xiàn)象：聞到

氣味，燒杯壁

，木片和燒杯

，混合物呈

。結(jié)論：該反應(yīng)產(chǎn)生

和H2O，該反應(yīng)

熱量。刺激性NH3吸收糊狀反應(yīng)原理：

。發(fā)涼黏結(jié)在一起B(yǎng)a(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【歸納小結(jié)】反應(yīng)前后的溫度變化說明反應(yīng)過程中伴有熱量的釋放或吸收。一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)概念放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。注：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均屬于化學(xué)反應(yīng)。

不一定。濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱過程；NH4NO3、NH4Cl、KNO3等固體溶于水吸熱過程，升華、蒸發(fā)等是吸熱過程。以上變化過程均為物理變化?！舅伎冀涣鳌?.放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應(yīng)嗎？舉例說明一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)硝酸銨和水(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：①大多數(shù)化合反應(yīng)；②所有的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化(如食物的腐敗)；③酸堿中和反應(yīng)；④活潑金屬與水或酸的反應(yīng)；⑤少數(shù)分解反應(yīng)(如H2O2的分解)CaO＋H2O==Ca(OH)22Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑H2SO4＋2NaOH==Na2SO4＋2H2O⑥鋁熱反應(yīng)：2H2O2===2H2O+O2↑MnO2C＋O2

CO2點燃Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)2Al＋Fe2O3===Al2O3＋2Fe高溫(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)(高溫煅燒石灰石)：②銨鹽與堿的反應(yīng)：④灼熱的炭與水蒸氣、CO2的反應(yīng)：③NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)：CaCO3===CaO＋CO2↑高溫C+H2O(g)===CO＋H2高溫C+CO2===2CO高溫NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O+CO2↑Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【思考交流】1.吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生嗎？舉例說明一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。如碳和氧氣的反應(yīng)，前期需加熱引發(fā)，但為放熱反應(yīng)。只有那些需要持續(xù)加熱才能維持的反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)，如CaCO3的分解。因此反應(yīng)條件(加熱)和反應(yīng)吸放熱沒有必然的聯(lián)系。常溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進(jìn)行【思考交流】2.有加熱或高溫的條件的反應(yīng)一定屬于吸熱反應(yīng)嗎？

反應(yīng)條件和反應(yīng)吸放熱是否有必然的聯(lián)系？3.常溫下能自發(fā)(自動發(fā)生)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)嗎？1.下列說法正確的是（

）①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)；②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生；③工業(yè)合成氨是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；④鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能

A．只有③

B．只有①②

C．①②③④

D．②③④A

【解析】

1．吸熱反應(yīng)也不一定必須加熱，如Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl；

放熱反應(yīng)不一定容易發(fā)生，如燃燒反應(yīng)；

2．在可逆反應(yīng)中，如果正反應(yīng)為吸熱，則逆反應(yīng)為放熱。2.下列各組變化中，前者是放熱反應(yīng)，后者是吸熱反應(yīng)的是()A.生石灰溶于水；鋅粒和稀硫酸反應(yīng)B.干冰升華；金屬或金屬氧化物熔化C.氨水與醋酸反應(yīng)；木炭和水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2D.工業(yè)煅燒石灰石；化石燃料燃燒C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？1、微觀角度：化學(xué)鍵二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因H2+Cl22HCl舊化學(xué)鍵的_____和新化學(xué)鍵的_____斷裂形成化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)H?H

Cl?Cl

H?Cl

＋能量變化的主要原因：化學(xué)鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂-吸收能量E吸新鍵形成-放出能量E放化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能H?H436H?Cl431Cl?Cl243規(guī)律：鍵能越大化學(xué)鍵越牢固物質(zhì)越穩(wěn)定鍵能：在25oC、101KPa條件下，斷開1mol化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol化學(xué)鍵時放出的能量。某些化學(xué)鍵的鍵能(kJ/mol)吸收放出吸收點燃例如：H2+Cl2=2HCl該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？E吸=436+243=679KJ

斷鍵吸收的總能量

E放=2×431=862KJ

成鍵放出的總能量

<取決于斷鍵吸收的總能量與成鍵放出的總能量的相對大小放熱反應(yīng)放出183KJ能量【思考與交流】以下哪張是H2與Cl2的放熱反應(yīng)的能量隨反應(yīng)過程的變化圖？并說明理由(提示：任何物質(zhì)都具有能量)能量/kJ反應(yīng)物H2、Cl2生成物HCl斷鍵E吸成鍵E放反應(yīng)歷程乙能量/kJ反應(yīng)物H2、Cl2生成物HCl斷鍵E吸成鍵E放反應(yīng)歷程甲HClHClHClHClE吸＜E放二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)斷鍵吸收總能量(E吸)<成鍵放出總能量(E放)，放熱反應(yīng)(2)斷鍵吸收總能量(E吸)>成鍵放出總能量(E放)，吸熱反應(yīng)例1：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.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.斷裂1molA－A鍵和1molB－B鍵共放出xkJ的能量C.形成2molA－B鍵需要吸收ykJ的能量D.斷鍵吸收的總能量低于成鍵釋放的總能量D1.微觀角度：化學(xué)鍵的斷裂和形成各種物質(zhì)本身都具有能量（也稱為化學(xué)能），物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。規(guī)律：物質(zhì)具有的能量越低，就越穩(wěn)定。

物質(zhì)具有的能量越高，就越不穩(wěn)定。思考：物質(zhì)具有的能量越高越穩(wěn)定還是越低越穩(wěn)定？化學(xué)能“儲存”在物質(zhì)中二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因反應(yīng)物具有的總能量高生成物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)

向環(huán)境

釋放能量放熱反應(yīng)水由高處向低處流要釋放能量圖示2、宏觀角度：反應(yīng)物和生成物的總能量反應(yīng)物的總能量(E反)﹥生成物的總能量(E生)能量轉(zhuǎn)化——反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因2、宏觀角度：反應(yīng)物和生成物的總能量生成物具有的總能量高反應(yīng)物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)從環(huán)境吸收能量吸熱反應(yīng)水由低處抽向高處流需提供能量圖示反應(yīng)物的總能量(E反)﹤生成物的總能量(E生)能量轉(zhuǎn)化——熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲存”。反應(yīng)物生成物能量/kJ反應(yīng)歷程釋放的能量反應(yīng)物生成物能量/kJ反應(yīng)歷程吸收的能量用圖形表征化學(xué)反應(yīng)中能量變化取決于：反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。1.微觀角度：化學(xué)鍵的斷裂與形成(1)斷鍵吸收總能量(E吸)<成鍵放出總能量(E放)，放熱反應(yīng)(2)斷鍵吸收總能量(E吸)>成鍵放出總能量(E放)，吸熱反應(yīng)2.宏觀角度：反應(yīng)物和生成物的總能量(1)反應(yīng)物的總能量(E反)>

生成物的總能量(E生)，放熱反應(yīng)(2)反成物的總能量(E反)<

生應(yīng)物的總能量(E生)，吸熱反應(yīng)小結(jié):化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)質(zhì)量守恒定律——自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時，總質(zhì)量保持不變。(2)能量守恒定律——一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量。

但體系包含的總能量不變?！咀⒁狻咳魏位瘜W(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時必然伴隨著能量的變化，但化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化不一定都表現(xiàn)為化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，化學(xué)能也可以與光能、電能、機(jī)械能等發(fā)生轉(zhuǎn)化。3.化學(xué)反應(yīng)遵循的基本規(guī)律放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)【思考】1.下列能量變化圖哪個是放熱反應(yīng)，哪個是吸熱反應(yīng)？

判斷依據(jù)是什么？2.已知：物質(zhì)能量越高穩(wěn)定性越差，根據(jù)下列反應(yīng):C(金剛石，s)＋O2(g)＝CO2(g)；

放出能量E1，C(石墨，s)＋O2(g)＝CO2(g)；

放出能量E2，已知：E1>E2，則穩(wěn)定性

金剛石_____石墨。<小結(jié)：鍵能越大，越穩(wěn)定；能量越低,越穩(wěn)定.

1.人類利用能源的三個階段三、人類對能源的利用(1)柴草：早期的以樹枝雜草為主要能源。(2)化石能源：現(xiàn)代以煤、石油和天然氣為主要能源。(3)多能源結(jié)構(gòu)：未來調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用新能源。人類獲取熱能的主要途徑都是通過物質(zhì)的燃燒。不同社會發(fā)展水平時期的人均耗能量2.利用化石燃料面臨的問題三、人類對能源的利用（1）短期內(nèi)不可再生，儲量有限；（2）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。3.解決辦法（1）節(jié)能減排；提高燃料的燃燒效率和能源利用率（2）開發(fā)使用新能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等。?/p>

源一級能源二級能源可再生能源不可再生能源（一級能源加工轉(zhuǎn)換）（水能，風(fēng)能，太陽能，）（煤炭，石油，天然氣，核能）蒸汽電能水能風(fēng)能石油天然氣原煤指出下列哪些是二次能源？課堂小結(jié)一、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)三、人類對能源的利用二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.放熱反應(yīng)：把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。

吸熱反應(yīng)：把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1.人類利用能源的三個階段2.利用化石燃料面臨的問題3.解決辦法1.化學(xué)反應(yīng)

的能量變化如圖所示(1)圖中A、C分別表示_______________________________、____________________，反應(yīng)____(填“吸收”或“釋放”)能量。A、C分別表示1molN2(g)和3molH2(g)(反應(yīng)物)的總能量、2molNH3(g)(生成物)的總能量，由于反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，因此反應(yīng)放出能量。1molN2(g)和3molH2(g)的總能量2molNH3(g)的總能量釋放(2)反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為_________________________，_____(填“吸收”或“釋放”)的能量為___；形成的化學(xué)鍵為____________，_____(填“吸收”或“釋放”)的能量為___。1molN≡N和吸收E16molN—H釋放E33molH—H(3)E2＝______或_______(用A、C或E1、E3表示)。C—A

E1－E32.(2022·江蘇淮安高一期中)下列反應(yīng)或過程中能量的變化符合圖像的是A.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2