化學(xué)反應(yīng)與熱能+課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

01化學(xué)反應(yīng)與熱能新知探究

搖搖冰在飲料罐的夾層中分別裝有硝酸銨和水。喝的時(shí)候?qū)⒌撞康男o轉(zhuǎn)一下，旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)將裝水的小袋劃破，倒過(guò)來(lái)，搖一搖，使硝酸銨和水混合，罐內(nèi)飲料就會(huì)變成冷飲。思考：你生活中還有哪些地方利用了化學(xué)反應(yīng)的能量變化？請(qǐng)舉例說(shuō)明情景引入今天，我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與熱能，共同探究其中的奧秘吧你知道其中的奧秘嗎？為什么會(huì)有熱量產(chǎn)生？新知探究一拉熱加熱劑是分開(kāi)包裝的生石灰和水，使用時(shí)將繩子一拉，生石灰和水混合，加熱食品。自熱包內(nèi)含有生石灰、碳酸鈉、焙燒硅藻土、鐵粉、鋁粉、焦炭粉、活性炭。

其他物質(zhì)鐵粉、鋁粉與焦炭粉活性炭等物質(zhì)混合作用下，鐵粉、鋁粉可以和氧氣發(fā)生氧化還原應(yīng)提供持續(xù)穩(wěn)定能量。一、化學(xué)反應(yīng)與熱能1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)（1）實(shí)驗(yàn)探究一：金屬和酸的反應(yīng)（Mg/Al與稀鹽酸反應(yīng)）內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論有

產(chǎn)生；用溫度計(jì)測(cè)量，溫度

。該反應(yīng)產(chǎn)生_____，該反應(yīng)_____熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：

升高氣泡Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑放出氣體一、化學(xué)反應(yīng)與熱能1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)（1）實(shí)驗(yàn)探究一：金屬和酸的反應(yīng)（Mg/Al與稀鹽酸反應(yīng)）一、化學(xué)反應(yīng)與熱能1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)（2）實(shí)驗(yàn)探究二：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論聞到________氣味；燒杯壁_____；木片和燒杯___________；混合物呈_____。該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，該反應(yīng)

_____熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：

刺激性發(fā)涼黏結(jié)在一起糊狀吸收Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O一、化學(xué)反應(yīng)與熱能1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)（2）實(shí)驗(yàn)探究二：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)(3)定義：化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化吸熱反應(yīng)：

熱量的化學(xué)反應(yīng)；放熱反應(yīng)：

熱量的化學(xué)反應(yīng)。吸收釋放注意(1)所有化學(xué)反應(yīng)都會(huì)伴隨有能量的變化(2)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都指的是化學(xué)反應(yīng)。有些過(guò)程也會(huì)有能量的變化，如NaOH潮解（放熱）、NaOH溶于水（放熱）、H2SO4溶于水（放熱）、NH4NO3溶于水（吸熱）等屬于吸/放熱過(guò)程，不屬于吸/放熱反應(yīng)（有舊化學(xué)鍵斷裂，無(wú)新化學(xué)鍵形成；有新化學(xué)鍵形成，無(wú)舊化學(xué)鍵斷裂的都不是化學(xué)反應(yīng)）(3)物質(zhì)三態(tài)間變化屬于物理變化，伴隨吸/放熱過(guò)程，不是吸/放熱反應(yīng)。內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)1.放熱反應(yīng)

把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為放熱反應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)活潑金屬和酸或水的反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)（如生石灰和水反應(yīng)）鋁熱反應(yīng)少數(shù)分解反應(yīng)2H2O2=====2H2O+O2↑MnO2

2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3高溫特例：C+CO2===2CO吸熱高溫內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)2.吸熱反應(yīng)

把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為吸熱反應(yīng)。例如：C+H2O===CO+H2高溫常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)如煅燒石灰石、水解反應(yīng)某些以C、CO、H2為還原劑還原氧化物的反應(yīng)某些晶體間的反應(yīng)例如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)【碳相關(guān)反應(yīng)】與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)例如：C+CO2===2CO高溫判斷放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的兩大誤區(qū)①條件誤區(qū):誤認(rèn)為能量變化與反應(yīng)條件有關(guān)。吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱等條件沒(méi)有直接聯(lián)系，需要持續(xù)加熱才進(jìn)行的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，不需加熱或加熱停止后仍能進(jìn)行的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②表象誤區(qū):誤認(rèn)為吸熱的過(guò)程就是吸熱反應(yīng),放熱過(guò)程就是放熱反應(yīng)。忽視了放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)這一前提。一些物理變化也會(huì)有吸熱和放熱現(xiàn)象：濃H2SO4、NaOH(s)等溶于水要放熱；干冰升華、冰融化、硝酸銨等銨鹽溶于水會(huì)吸熱(1)硝酸銨固體溶于水，溶液的溫度降低，該變化為吸熱反應(yīng)(

)(2)氫氣燃燒，濃硫酸溶于水，都放出熱量，這些變化都為放熱反應(yīng)()(3)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能()(4)吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，放熱反應(yīng)都不需要加熱就可以進(jìn)行()×正誤判斷×××應(yīng)用體驗(yàn)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)鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)、甲烷的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但反應(yīng)前后所含元素的化合價(jià)均無(wú)變化，是非氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！?.把下列物質(zhì)分別加入裝有水的錐形瓶中，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(為便于觀察，預(yù)先將水染成紅色)，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√（1）實(shí)驗(yàn)探究二：酸堿中和反應(yīng)思考與討論：

化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)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？化學(xué)反應(yīng)的特征？化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？有新物質(zhì)的生成舊鍵斷裂，新鍵形成吸收能量釋放能量化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是什么？化學(xué)鍵的斷裂和形成3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（1）從化學(xué)鍵的斷裂與形成角度看吸/放熱反應(yīng)（微觀）思考3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（1）從化學(xué)鍵的斷裂與形成角度看吸/放熱反應(yīng)（微觀）H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃H—HCl—ClH—Cl斷開(kāi)斷開(kāi)形成222化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量；而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量?；瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。②成鍵：形成2molHCl中的H—Cl鍵要______862kJ的能量。③結(jié)論：斷鍵吸收的總能量______成鍵釋放的能量，所以發(fā)生了______反應(yīng)。因此：化學(xué)鍵的__________________是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。吸收吸收679

釋放小于放熱斷裂和形成

H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)（25℃，101kPa）①斷鍵：斷開(kāi)1molH2中的H—H鍵要______436kJ能量，斷開(kāi)1molCl2中的Cl—Cl鍵要_______243kJ的能量。則斷鍵共需吸收______kJ的能量。1.從化學(xué)鍵變化的角度理解能量變化的原因(微觀探析)(1)原因吸收釋放吸熱放熱3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（1）從化學(xué)鍵的斷裂與形成角度看吸/放熱反應(yīng)（微觀）?E=E1–E2注意相同狀況下（P、T）形成1mol化學(xué)鍵所放出的能量與斷裂1mol相同化學(xué)鍵所吸收的能量是相同的；該能量稱(chēng)為化學(xué)鍵的鍵能。鍵能越大，物質(zhì)總能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（2）從物質(zhì)總能量變化角度看吸/放熱反應(yīng)（宏觀）前提N2+O2→2NO總質(zhì)量保持不變質(zhì)量守恒定律一種形式的能量另一種形式的能量太陽(yáng)能——熱能風(fēng)能——電能能量守恒定律體系總能量保持不變兩條基本自然定律2.從反應(yīng)物及生成物總能量高低理解能量變化的原因(宏觀辨識(shí))物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與_____不同，所具有的能量不同。因此，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化取決于_____________和_____________的相對(duì)大小。狀態(tài)反應(yīng)物總能量生成物總能量3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（2）從物質(zhì)總能量變化角度看吸/放熱反應(yīng)（宏觀）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____熱能轉(zhuǎn)化為_(kāi)______被生成物“儲(chǔ)存”釋放吸收熱能化學(xué)能3.從不同角度認(rèn)識(shí)吸/放熱反應(yīng)（2）從物質(zhì)總能量變化角度看吸/放熱反應(yīng)（宏觀）反應(yīng)物的能量之和E反生成物的能量之和E生若E反>E生，放出能量。發(fā)生放熱反應(yīng)若E反<E生，吸收能量。發(fā)生吸熱反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因Q成鍵放>Q斷鍵吸Q成鍵放<Q斷鍵吸E（反應(yīng)物）>E（生成物）E（反應(yīng)物）<E（生成物）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)微觀宏觀為放熱反應(yīng)為吸熱反應(yīng)計(jì)算公式?Q=E生成物總能量-E反應(yīng)總能量

Q=Q(斷鍵吸)-Q(成鍵放)?Q<0?Q>0?(1)對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量大于化學(xué)鍵形成時(shí)放出的總能量，則反應(yīng)放熱(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl放出的能量與斷開(kāi)1molH—Cl吸收的能量相等()(3)任何化學(xué)反應(yīng)，都有物質(zhì)變化，同時(shí)伴隨著能量變化()(4)放熱反應(yīng)為“貯存”能量的過(guò)程，吸熱反應(yīng)為“釋放”能量的過(guò)程()(5)已知Fe與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Fe的能量大于H2的能量()(6)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收熱量，所以石墨更穩(wěn)定()×正誤判斷√√××√應(yīng)用體驗(yàn)1.已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A===A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A.該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱或點(diǎn)燃B.該反應(yīng)若生成2molAB2(g)，則放出的熱量為

(E1－E2)kJC.該反應(yīng)斷開(kāi)反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的總能量大

于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的總能量D.生成2molB—A放出E2kJ能量√2.已知N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)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。(3)斷裂1molN≡N吸收的能量值x為_(kāi)___。低于632946內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用1.人類(lèi)獲取熱能的主要途徑通過(guò)物質(zhì)的燃燒煤石油天然氣主要形式內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用2.利用化石燃料亟待解決的問(wèn)題一是其短期內(nèi)不可再生，儲(chǔ)量有限，隨著能源消費(fèi)需求的不斷增加，能源消費(fèi)量與儲(chǔ)量之間的矛盾日益突顯二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來(lái)源內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用3.解決方法燃料燃燒階段可通過(guò)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能量利用階段可通過(guò)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，有效提高能源利用率。節(jié)能內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用4.新能源具有資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)太陽(yáng)能風(fēng)能地?zé)崮芎Ｑ竽軞淠艿葢?yīng)用體驗(yàn)1.下列有關(guān)新能源的說(shuō)法不正確的是A.綠色植物通過(guò)光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.風(fēng)能、太陽(yáng)能是清潔能源C.氫能還未進(jìn)入實(shí)用階段的主要原因是其燃燒所釋放熱量低于相同質(zhì)量

的礦物燃料D.共享單車(chē)?yán)锰?yáng)能發(fā)電完成衛(wèi)星定位，有利于節(jié)能環(huán)?！?.在人類(lèi)生產(chǎn)、生活對(duì)能量的需求日益增長(zhǎng)的今天，研究化學(xué)反應(yīng)及其能量變化，對(duì)合理利用常規(guī)能源和開(kāi)發(fā)新能源具有十分重要的意義。能源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展不可缺少的因素。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)礦物能源是現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，全球仍主要處于化石能源時(shí)期。下列不屬于化石能源的是___(填字母，下同)。A.石油 B.煤C.天然氣 D.生物質(zhì)能D(2)下列對(duì)能源的看法合理的是_______。A.化石能源屬于不可再生能源，只會(huì)越用越少B.生物質(zhì)能是一種可再生能源，有廣闊的應(yīng)用前景C.太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉碊.我國(guó)人口眾多、資源相對(duì)匱乏、環(huán)境承載能力較弱，因此要建設(shè)節(jié)約

型社會(huì)ABCD1.(2022·黑龍江大慶中學(xué)高一期中)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說(shuō)法中，不正確的是A.鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)B.化學(xué)變化中，反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵釋放能量，生成物形成化學(xué)鍵吸收能量C.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相

對(duì)大小有關(guān)D.鈉與水的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)12345√2.(2022·江蘇淮安高一期中)下列反應(yīng)或過(guò)程中能量的變化符合圖像的是A.H＋H―→H—HB.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC.Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑D.H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O12345√3.如圖是某化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.該圖可以表示Zn與鹽酸反應(yīng)的能量變化C.該反應(yīng)先發(fā)生物質(zhì)變化后發(fā)生能量變化D.斷開(kāi)反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形

成生成物中化學(xué)鍵放出的能量12345√4.液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入到一種化合物“儲(chǔ)油”中，形成“氫油”，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源C.該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下儲(chǔ)氫技術(shù)的新突破D.液態(tài)儲(chǔ)氫項(xiàng)目有利于發(fā)展氫能源電動(dòng)機(jī)，從而帶來(lái)新能源汽車(chē)的升級(jí)√123455.化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的能量變化如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(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。123451molN2(g)和3molH2(g)的總能量2molNH3(g)的總能量釋放(2)反應(yīng)過(guò)程中斷裂的化學(xué)鍵為_(kāi)________________________，_____(填“吸收”或“釋放