高一化學(xué)必修二第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一課時(shí)(2) (共54張PPT)

微山一中

化學(xué)必修二第六章

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能2020年3月7日能源與人類

你知道嗎?

煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來?它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？一、實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)6－1（課本P32）1.鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。2.在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化？思考與討論：實(shí)驗(yàn)記錄：現(xiàn)象結(jié)論有氣泡冒出，溶液的溫度明顯升高。鎂與鹽酸反應(yīng)的過程放出熱量。實(shí)驗(yàn)6－2課本P33現(xiàn)象結(jié)論有刺激性氣味氣體產(chǎn)生；玻璃片上的水結(jié)成冰，玻璃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。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)的過程吸收熱量。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,玻璃片蓋上燒杯。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)含義:①放熱反應(yīng):_________的化學(xué)反應(yīng)。②吸熱反應(yīng):_________的化學(xué)反應(yīng)。釋放熱量吸收熱量

知識(shí)點(diǎn)一放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的理解

1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較:

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(qiáng)弱的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)過程圖示

2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)遵循的兩條基本規(guī)律(1)質(zhì)量守恒定律:自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí),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?！舅伎肌び懻摗孔鰧?shí)驗(yàn)時(shí),吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都用到酒精燈,怎樣判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?放熱反應(yīng)加熱的目的是什么?提示:持續(xù)用酒精燈加熱,撤掉酒精燈反應(yīng)就停止的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);開始用酒精燈加熱,反應(yīng)開始后,撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應(yīng)的是放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)加熱的目的一般是引發(fā)反應(yīng)或加快反應(yīng)速率。【案例示范】(2019·菏澤高一檢測)下列說法正確的是(

)A.Fe與S在加熱條件下才能發(fā)生反應(yīng),所以該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)B.HNO3、H2SO4分別與NaOH溶液反應(yīng)都放出熱量C.分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D.合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以N2與其他物質(zhì)的反應(yīng)也是放熱反應(yīng)【解題指南】解答本題需注意以下2點(diǎn):(1)反應(yīng)放熱還是吸熱與反應(yīng)條件無關(guān)。(2)熟記常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)類型?！窘馕觥窟xB。Fe與S雖然需加熱才能發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)開始后,停止加熱,反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,加熱只是為了引發(fā)反應(yīng),所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng),B正確;分解反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如H2O2的分解反應(yīng)就是放熱反應(yīng),化合反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng),如CO2與C的反應(yīng)就是吸熱反應(yīng),C錯(cuò)誤;與N2反應(yīng)的物質(zhì)不同,能量變化也不同,不能根據(jù)合成氨反應(yīng)的能量變化來類推N2與其他物質(zhì)反應(yīng)的能量變化,如N2和O2在放電條件下生成NO就是吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤?！疚⑺伎肌慷旧钪谐３２捎孟铝蟹椒ǐ@得熱量:①燒炭取暖;②用電暖器取暖;③天然氣壁掛爐取暖;④空調(diào)取暖;⑤地下水循環(huán)取暖等,都屬于放熱反應(yīng)嗎?提示:①③屬于。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放熱量才是放熱反應(yīng),①③分別屬于煤炭和甲烷的燃燒反應(yīng)。②④是電能轉(zhuǎn)化為熱能;⑤只是熱量的交換。二、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因:(1)原因:(2)實(shí)例:計(jì)算分析:化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1mol化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論679kJ-862kJ=-183kJ,即反應(yīng)放出183kJ熱量2.多角度分析化學(xué)反應(yīng)的能量變化分析角度放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)微觀斷鍵吸收的熱量_____成鍵放出的熱量斷鍵吸收的熱量_____成鍵放出的熱量宏觀反應(yīng)物的總能量_____生成物的總能量反應(yīng)物的總能量_____生成物的總能量小于大于大于小于知識(shí)點(diǎn)二利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化【重點(diǎn)釋疑】1.化學(xué)鍵與能量變化的關(guān)系:2.計(jì)算公式:用Q(吸)表示反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量,Q(放)表示生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)放出的總能量。公式:ΔQ=Q(吸)-Q(放)利用化學(xué)鍵形成和斷裂時(shí)的能量變化計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化:【巧判斷】(1)吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)。 (

)提示:×。如氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)吸熱,在常溫下就能進(jìn)行。(2)已知Al與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),即Al的能量大于H2的能量。 (

)提示:×。反應(yīng)放熱說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,即Al與稀鹽酸具有的總能量大于AlCl3與H2所具有的總能量,而Al與H2的能量大小無法比較?！疽?guī)律方法】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)判斷“四"方法(1)經(jīng)驗(yàn)判斷法:根據(jù)常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的類型判斷。(2)依據(jù)反應(yīng)條件判斷。通常需要持續(xù)加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)依據(jù)能量變化圖象判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng);反之,則為吸熱反應(yīng)。(4)依據(jù)斷鍵和成鍵所吸收和釋放的能量數(shù)據(jù)判斷。如果舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成釋放的能量,則為吸熱反應(yīng);反之,為放熱反應(yīng)。三、化學(xué)能的應(yīng)用1、利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。2、利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：2.常見的能源主要有以下十種:太陽能、化石能源、水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、核能以及氫能。人類對能源的利用1.利用的三個(gè)階段:2.化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題(1)一是其短期內(nèi)不可再生,儲(chǔ)量有限;(2)二是煤和石油產(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.在燃料利用過程中,節(jié)能的主要環(huán)節(jié):(1)燃料燃燒階段——可通過改進(jìn)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(jìn)電動(dòng)機(jī)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(jìn)能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率。4.新能源(1)特點(diǎn):資源豐富、______________________。(2)人們比較關(guān)注的新能源:_____能、___能、地?zé)崮?、海洋能和___能等。5.提高燃料的燃燒效率應(yīng)該從哪些方面考慮?提示:使燃料與氧氣充分接觸,如將煤粉碎、液化和氣化;通入充足的氧氣?？梢栽偕?對環(huán)境無污染太陽風(fēng)氫【遷移·應(yīng)用】1.(2019·邯鄲高一檢測)下列說法正確的是(

)A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化B.H2O(g)→H2O(l)該過程放出大量的熱,所以該過程是化學(xué)變化C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化D.對于如圖所示的過程,是吸收能量的過程【解析】選A。任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖象知,該過程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過程中放出能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2019·濟(jì)南高一檢測)已知2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法正確的是(

)A.O2的能量一定高于SO2的能量B.2molSO2和1molO2的總能量一定高于2molSO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生【解析】選B。因反應(yīng)2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng),所以2molSO2和1molO2的能量和一定高于2molSO3的能量,A錯(cuò)誤,B正確,C錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,而斷鍵過程需要吸收能量,故放熱反應(yīng)有些也需要一定條件,該反應(yīng)是放熱的,但需要加熱才能發(fā)生,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.下列各圖中,表示吸熱反應(yīng)的圖是(

)【解析】選A。反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量則為吸熱反應(yīng)。2.(2019·廊坊高一檢測)關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是 (

)A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng)【解析】選D。反應(yīng)放熱還是吸熱與是否加熱無直接的關(guān)系,與是否使用催化劑也無直接關(guān)系,多數(shù)吸熱反應(yīng)需要加熱,但有的不需要加熱,例如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)。放熱反應(yīng)的逆過程一定是吸熱反應(yīng),D正確?！舅仞B(yǎng)提升】 隨著人們生活節(jié)奏的加快,市場上出現(xiàn)了多種類型的“即食飯盒”等快速給食物加熱的產(chǎn)品。下面讓我們探究它們的工作原理。(1)有一“自熱米飯”的廣告播得很火,它介紹在食用時(shí),將一無色液體加入一白色固體中,放上裝米飯的盒子,過幾分鐘米飯馬上就熱氣騰騰,可以食用了,非常方便。請你推測其白色固體和無色液體可能是如下哪個(gè)組合? (

)A.硝酸銨和水 B.濃硫酸和水C.氧化鈣和水 D.固體酒精和水提示:選C。硝酸銨溶于水吸熱,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸具有腐蝕性,且操作不方便,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱,C選項(xiàng)正確;酒精溶于水時(shí)熱效應(yīng)不明顯,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)目前市面上有一種新型飯盒“即熱飯盒”,其原理是在飯盒底部有兩層,一層存放水,另一層存放鎂和鐵的混合物。使用時(shí)打開隔離層,即發(fā)生反應(yīng):Mg+2H2O====X+H2↑。請根據(jù)以上信息回答下列各題:①該飯盒底部“即熱”存在什么能量之間的轉(zhuǎn)化?提示:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。

②已知X是一種堿,則X的化學(xué)式是什么?你推斷X的化學(xué)式的依據(jù)是什么?提示:根據(jù)質(zhì)量守恒(原子守恒)定律可知X的化學(xué)式為Mg(OH)2。③上述化學(xué)反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型?由該反應(yīng)可知化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)都伴隨什么變化?提示:置換反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)都伴隨著物質(zhì)的變化和能量的變化?！舅伎肌び懻摗?1)對于放熱反應(yīng):2H2+O22H2O來說,“斷裂1個(gè)H—H鍵和1個(gè)O＝O鍵所吸收的能量小于形成1個(gè)H—O鍵所放出的能量”這種說法是否正確?點(diǎn)燃====提示:不正確。在反應(yīng)2H2+O22H2O中,每斷裂1個(gè)O＝O鍵