化学人教版高中必修二（2019年新编）-6-1-1 化学反应与热能（精品课件）.pptx

1、2022-2023必修第二册第六章化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化火箭发射的动力是什么？火箭发射的动力是什么？能能 量量你一定想知道，这种能量从何而来？你一定想知道，这种能量从何而来？它与化学物质和化学反应有什么关系？它与化学物质和化学反应有什么关系？请随我一起走进教材第六章：请随我一起走进教材第六章：化学反应化学反应与能量。与能量。你知道其中的奥秘吗？你知道其中的奥秘吗？自热包发热原理自热包成分：含有生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭问题：冷水火锅的热量来源于？1、CaO+H2O=Ca(OH)2放出大量热,这是主要热量来源。2、其他物质铁粉、铝粉与焦炭粉活性炭等物

2、质混合作用下，铁粉、铝粉可以和氧气发生氧化还原应提供持续稳定能量。学习 目标PART01PART02通过实验和已有的知识、经验感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度形成化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力 问题问题11在化学反应中，能量变化主要表现为在化学反应中，能量变化主要表现为热量的放出或吸收热量的放出或吸收，分别，分别触触摸下列两个实验中的试管外壁或烧杯外壁，判断反应中的热量变化，写出摸下列两个实验中的试管外壁或烧杯外壁，判断反应中的热量变化，写出对应的化学反应方程式。对

3、应的化学反应方程式。学习任务一学习任务一化学反应中的热量化学反应中的热量变化变化实验操作实验现象结论有气泡产生镁与盐酸反应放出热量 Mg+2HCl=MgCl2+H2镁条逐渐溶解温度计指示温度升高实验操作实验现象实验结论该反应产生NH3，吸收热量(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3以上两个实验中，化学反应前后的温度变化说明化学反应过程中以上两个实验中，化学反应前后的温度变化说明化学反应过程中伴有热量的释放或吸收伴有热量的释放或吸收有刺激性气味气体产生用手摸烧杯底部有冰凉感觉用手拿起烧杯，木片粘结到烧杯的底部 问题问题22化学

4、上化学上有释放热量有释放热量的化学反应叫放热反应；把的化学反应叫放热反应；把吸热热量吸热热量的化学反应的化学反应叫吸热反应；试根据生活常识判断下列反应是放热反应还是吸热反应？叫吸热反应；试根据生活常识判断下列反应是放热反应还是吸热反应？放放热热反反应应放热反应放热反应吸吸热热反反应应吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？吸热反应与放热反应吸热反应与放热反应1 1、放热反应：、放热反应：2 2、吸热反应：、吸热反应：释放热量的化学反应吸收热量的化学反应金属与酸、水的反应；燃烧反应；中和反应；多数化合反应；缓慢氧化反应；铝热反应常见的放热反

5、应Ba(OH)2和NH4Cl的反应；HCl和NaHCO3的反应；C与CO2；C与H2O(g)多数分解反应；常见的吸热反应 特别提醒特别提醒：吸热反应和放热反应属于化学反应，一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热；NH4NO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热，但不能说是放热反应和吸热反应。提炼归纳提炼归纳放热反应放热反应与吸热反应与吸热反应1.1.概念概念释放热量的化学反应释放热量的化学反应放热反应放热反应 吸收吸收热量的化学反应热量的化学反应吸热反应吸热反应放放热热反反应应1 1、燃料燃料的燃烧的燃烧2 2、物质的缓慢氧化、物质的缓慢氧化3 3、

6、活泼金属与、活泼金属与水或水或酸酸的反应的反应4 4、中和反应、中和反应5 5、大部分化合反应、大部分化合反应吸吸热热反反应应1 1、C C、H H2 2、COCO等高温下作还原等高温下作还原剂剂 例例：C+COC+CO2 2、H H2 2+CuO+CuO、C+HC+H2 2O(g)O(g)2 2、大部分分解反应、大部分分解反应3 3、Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O+NHO+NH4 4ClCl4.4.盐酸与碳酸氢钠盐酸与碳酸氢钠3.【注意】判断判断放热反应、吸热反应的两大误区放热反应、吸热反应的两大误区:条件条件误区误区:误认为能量变化与反应条件有关误认为能量变化与反应条件有关

7、。吸热反应、放热反应与反应是否需要加热等条件没有直接联系，需要持续加热才进行的反应为吸热反应，不需加热或加热停止后仍能进行的反应为放热反应。表象表象误区误区:误认为吸热的过程就是吸热反应误认为吸热的过程就是吸热反应,放热过程就是放热反应。忽放热过程就是放热反应。忽视了放热反应、吸热反应都是化学反应这一前提视了放热反应、吸热反应都是化学反应这一前提。一些物理变化也会有吸热和放热现象：浓H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放热；干冰升华、冰融化、干冰升华、冰融化、硝酸铵等铵盐溶于水会吸热硝酸铵等铵盐溶于水会吸热1.1.将将铁粉和硫粉混合后加热铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加待反应一发生即

8、停止加热热,反应仍可持续进行反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化直至反应完全生成新物质硫化亚铁。铁粉和硫粉加热才能发生反应亚铁。铁粉和硫粉加热才能发生反应,属于吸热反应属于吸热反应吗吗?典题精练典题精练化学反应的放热与吸热与反应条件没有关系。需化学反应的放热与吸热与反应条件没有关系。需要加热的反应不一定是吸热反应；放热的反应不要加热的反应不一定是吸热反应；放热的反应不一定不需要加热一定不需要加热典题精练典题精练2.于谦于谦的这首诗中的这首诗中,涉及哪些反应涉及哪些反应?请写出这些反应的化学方程式请写出这些反应的化学方程式,并指明反应是放热反应还是吸热反应。并指明反应是放热反应还是吸热反

9、应。提示提示:CaCO3=CaO+CO2吸热反应吸热反应CaO+H2O=Ca(OH)2放热反应放热反应Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O放热反应放热反应高温高温3.已知有下列变化过程已知有下列变化过程:浓硫酸溶于水浓硫酸溶于水;盐酸和氢氧化钠溶液的反应盐酸和氢氧化钠溶液的反应;甲烷在空气中燃烧甲烷在空气中燃烧;氢气和氯气反应氢气和氯气反应;二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳;加热高锰酸钾生成锰酸钾加热高锰酸钾生成锰酸钾;液态水变成水蒸气液态水变成水蒸气;铝与盐酸反应产生氢气铝与盐酸反应产生氢气;常温下常温下,Ba(OH)28H2O晶体研细后晶体研细后与与N

10、H4Cl晶体反应。晶体反应。问题思考问题思考:(1)以上以上变化变化中中,需要需要吸收热量吸收热量的是的是_,是不是是不是都需要加热都需要加热?提示提示:、均需要吸收热、均需要吸收热量量。不需要加热。不需要加热。(2)上述变化中上述变化中,属于属于化学变化化学变化并且并且能够能够放出热量放出热量的有的有_。提示提示:、均是化学变、均是化学变化且放出热量。化且放出热量。吸热现象吸热现象：干冰升华干冰升华、冰融化等、冰融化等；硝酸铵硝酸铵等铵盐溶于水等铵盐溶于水放热现象放热现象：浓：浓硫酸硫酸、NaOHNaOH等溶于水；等溶于水；物理物理过程过程4 4.除了除了用手触摸和温度计测量用手触摸和温度计

11、测量外还可以借助外还可以借助其他方法感知温度其他方法感知温度的变化，如在探究化学反的变化，如在探究化学反应过程中有热量变化时，某兴趣小组设计了如下应过程中有热量变化时，某兴趣小组设计了如下三套实验三套实验装置：装置：(1)(1)该小组选择装置该小组选择装置探究探究NaNa2 2O O2 2和和H H2 2O O反应为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管反应为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管中，现象为中，现象为_，化学方程式：，化学方程式：_。U形管右侧液面下降，左侧液面上升形管右侧液面下降，左侧液面上升2Na2O22H2O=4NaOHO2(2)(2)该该小小组组采用装置采用装置，探究硝酸，

12、探究硝酸铵铵溶于水的能量溶于水的能量变变化，当向盛有硝酸化，当向盛有硝酸铵铵固体的固体的试试管中滴管中滴入少量水，入少量水，发现导发现导管中形成一段水柱，管中形成一段水柱，则该变则该变化化_(_(填填“是是”或或“不是不是”)”)吸吸热热反反应应，原因，原因为为_。硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化(3)(3)该该小小组组在探究在探究镁镁和和盐盐酸反酸反应热应热量量变变化化时时，选择选择了装置了装置，发现发现反反应过应过程中，程中，导导管口有气泡冒出管口有气泡冒出该该装置装置_(_(填填“能能”或或“不能不能”)”)证证明明镁镁和和盐盐酸反酸反应为应为

13、放放热热反反应应，原因，原因为为_。化学反应的特征？化学反应的特征？化学反应的实质？有新物质的生成旧键断裂，新键形成吸收能量释放能量化学键的断裂和形成化学反应中能量变化的原因 问题问题3 3 请请根据下列信息判断氢气和氯气化合生成氯化氢的反应是吸收能量还是放出能量根据下列信息判断氢气和氯气化合生成氯化氢的反应是吸收能量还是放出能量？H H2 2(g(g)+Cl)+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)旧化学键旧化学键断裂断裂需要需要吸收吸收的能量：的能量：436+243=679kJ436+243=679kJ新化学键新化学键形成形成需要需要释放释放的能量：的能量：2 2431=8

14、62kJ431=862kJ能量变化能量变化（放出热量）：（放出热量）：862 862 679 679 183kJ183kJ吸收吸收436kJ能量能量吸收吸收243kJ能量能量放出放出431kJ能量能量上述分析表明，上述分析表明，化学键断裂和形成时的能量变化化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。1molH22molH共价键断裂共价键断裂吸收吸收436kJ能量能量1molCl22molCl共价键断裂共价键断裂吸收吸收243kJ能量能量共价键形成共价键形成释放释放862kJ能量能量2molHClE（kJ）反应历程反应历程H2(g)+Cl2(g)2

15、HCl(g)2H+2Cl能量变化关系示意图+436 kJ(H2)+243 kJ(Cl2)2(-431 kJ)=-862 kJ-183 kJH2(g)+CI2(g)=2HCI(g)HH +ClCl 2HCl(436+243)KJ 吸收的能量吸收的能量 (431+431)KJ 释放的能量释放的能量 生成物的总能量生成物的总能量吸热反应：吸热反应：反应物的总能量反应物的总能量 QQ3 3B.QB.Q1 1+Q+Q2 22Q2Q3 3C.QC.Q1 1+Q+Q2 2QQ3 3D.QD.Q1 1+Q+Q2 22Q E生成物生成物,_反应反应 放热放热 E反应反应物物 E成键释放成键释放,_反应反应 E断

16、吸断吸 E生生E断断 E成成放热反应放热反应释放给释放给环境环境体系能量体系能量降降低低能量来自能量来自环境环境体系能量升高体系能量升高消费量消费量（折合成（折合成标准煤）标准煤）/万吨万吨消费总量消费总量分类消费总量分类消费总量煤炭煤炭石油石油天然气天然气水电、风电、核电水电、风电、核电429905273849786732536452019占比占比/%100641861220152015年年我国能源消费总量和构成我国能源消费总量和构成利用过程中面临两个问题利用过程中面临两个问题学习任务二学习任务二人类对能源的人类对能源的利用利用自主学习自主学习 问题问题55阅读必修二教材第阅读必修二教材第3

17、4-3534-35页，回答下列有关问题：页，回答下列有关问题：1 1、现阶段人类获取热能的主要途径是什么？使用最多的常规能源有哪些？现阶段人类获取热能的主要途径是什么？使用最多的常规能源有哪些？2 2、从我国能源消费总量和构成角度，了解我国能源利用存在哪些、从我国能源消费总量和构成角度，了解我国能源利用存在哪些问题？问题？人类利用能源的三个阶段人类利用能源的三个阶段：时期时期、时期和时期和时期。时期。能源的不可再生，储量有限；产生大量大气污染物。能源的不可再生，储量有限；产生大量大气污染物。为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，节能和寻找清洁的新能源成为为了改善人类的生存环境，促进社会可

18、持续发展，节能和寻找清洁的新能源成为人类的必然选择人类的必然选择 地热能地热能解决办法解决办法节约能源节约能源寻找新能源寻找新能源燃料燃烧阶段燃料燃烧阶段改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的的 燃烧效率燃烧效率能量利用阶段能量利用阶段使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁钢铁 厂厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。新能源特点新能源特点：资源丰富、可以再生、无污染：资源丰富、可以再生、无污染常见新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等常见新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等