化學(xué)反應(yīng)與熱能課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版4

第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與熱能課時(shí)1化學(xué)反應(yīng)與熱能人教版2019必修第二冊(cè)

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量宏觀辨識(shí)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。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?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)多種渠道了解人類(lèi)對(duì)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(huì)價(jià)值。1.感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，知道常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，樹(shù)立物質(zhì)變化中伴隨著能量變化的觀念。2.能從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。本節(jié)重點(diǎn)從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化。本節(jié)難點(diǎn)從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化。教學(xué)目標(biāo)物質(zhì)變化化學(xué)反應(yīng)帶來(lái)了什么？能量變化化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化總會(huì)伴隨著能量變化日常生活、生產(chǎn)中的能量變化！化學(xué)反應(yīng)

熱能變化的類(lèi)型釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)注意：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化例如：NaOH固體、濃硫酸溶于水是放熱過(guò)程,但不是放熱反應(yīng);

液氨氣化等過(guò)程是吸熱過(guò)程,但不是吸熱反應(yīng)。熱量變化在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)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(cè)量溶液溫度的變化。【實(shí)驗(yàn)6-1】鎂條不斷溶解，放出大量氣泡，溫度計(jì)示數(shù)上升?，F(xiàn)象反應(yīng)產(chǎn)生________，__________熱量實(shí)驗(yàn)結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)方程式：Mg+2HCl==MgCl2+H2↑氣體放出①所有的燃燒反應(yīng)及大多數(shù)緩慢氧化反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬和酸或水的反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)

2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3高溫常見(jiàn)的放熱反應(yīng)..........常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)石灰石分解焦炭與水蒸氣反應(yīng)制取水煤氣鹽酸與碳酸氫鈉氫氧化鋇與氯化銨?大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

H2O2分解例外?例外?大多數(shù)氧化還原反應(yīng)是放熱反應(yīng)

?大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C+CO2=2CO例外N2+O2=======2NO例外高溫或放電將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，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，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)6-2】化學(xué)反應(yīng)中為何有熱量變化？宏觀視角：各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程，能量的總量保持不變放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物的總能量E反總生成物的總能量E生總放出熱量吸熱反應(yīng)吸收熱量生成物的總能量E生總反應(yīng)物的總能量E反總反應(yīng)物生成物物質(zhì)能量與能量變化的關(guān)系能量關(guān)系反應(yīng)類(lèi)型E反總>E生總E反總<E生總化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——微觀角度

1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl分子的過(guò)程中，

了

kJ的能量。釋放183化學(xué)反應(yīng)中能量從哪來(lái)？斷1molH-H鍵吸收436kJ斷1molCl-Cl鍵吸收243kJ形成2molH-Cl鍵放出2×431kJ即862kJ能量H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)點(diǎn)燃2.微觀角度——化學(xué)鍵斷裂與生成能量反應(yīng)進(jìn)程HClCl-H-H-ClH-Cl斷1molH-H鍵吸收436kJ斷1molCl-Cl鍵吸收243kJHClClH形成2molH-Cl鍵放出2×431kJ即862kJ能量放出能量183kJH2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)過(guò)程圖示：反應(yīng)結(jié)果放出能量=(431+431)—(436+243)KJ=183KJ斷鍵吸收的能量_

_成鍵放出的能量能量變化過(guò)程反應(yīng)物生成物E1E2釋放的能量斷鍵吸收的能量_

成鍵放出的能量＞能量變化過(guò)程反應(yīng)物生成物E1E2吸收的能量【練習(xí)1】以N2(g)+3H2(g)

?2NH3(g)反應(yīng)【數(shù)據(jù)】拆開(kāi)1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJN2+3H2

?2NH3化學(xué)鍵數(shù)目化學(xué)鍵能量能量計(jì)算N≡N3(H-H)6(N-H)注：同一化學(xué)鍵，斷鍵吸收的能量=成鍵釋放的能量E斷吸=946+3×436E成放=6×391E斷吸<E成放放熱反應(yīng)

放出能量=183kJ思考與討論物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量關(guān)系：能量越低越穩(wěn)定氣體(g)>液體(l)>固體(s)氣體(g)<液體(l)<固體(s)同一物質(zhì)能量高低：同一物質(zhì)穩(wěn)定性：物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵關(guān)系：鍵能越大越穩(wěn)定物質(zhì)Cl2Br2l2HClHBrHlH2能量/(kJ)243193151432366298436能量最低的單質(zhì):氫化物中最穩(wěn)定的:H2HCl小結(jié)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)宏觀解釋E反總>E生總

E反總

<

E生總

微觀本質(zhì)E斷吸<E成放E斷吸

>

E成放圖像表征能量反應(yīng)進(jìn)程生成物反應(yīng)物E放E吸能量反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)物生成物E吸E放練習(xí)2：一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收能量。在該條件下，下列結(jié)論正確的是（

）A.金剛石比石墨穩(wěn)定B.等質(zhì)量的金剛石和石墨完全燃燒釋放的熱量相同C.金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是吸熱反應(yīng)D.1molC(金剛石)比1molC(石墨)的總能量高【練習(xí)3】某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A?B?C構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是A．三種化合物中C最穩(wěn)定B．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)C.A與C的能量差為E4D.A?B反應(yīng)，反應(yīng)條件一定要加熱A與C的能量差為＝(E1

-E2)

+(E3-E4)=E1+E3

-E2

-E4三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用原始社會(huì)人均耗能8×103kJ/d農(nóng)業(yè)社會(huì)人均耗能5×104kJ/d現(xiàn)代社會(huì)人均耗能1×106kJ/d1.社會(huì)發(fā)展和能源的利用三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用2.人類(lèi)對(duì)能源的利用現(xiàn)階段人類(lèi)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(shí)期化石能源時(shí)期多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期3.化石燃料利用過(guò)程面臨的問(wèn)題三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用儲(chǔ)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(lái)源。三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用3.解決方法(1)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。(2)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。三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用3.解決方法(3)尋找開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能

風(fēng)能

地?zé)崮芎Ｑ竽軞淠芫哂匈Y源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)。三、能量轉(zhuǎn)化與能量利用4.能源的多角度分類(lèi)分類(lèi)依據(jù)種類(lèi)舉例轉(zhuǎn)換過(guò)程一次能源太陽(yáng)能、煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能二次能源石油制品、煤氣、電能利用歷史化石燃料煤、石油、天然氣新能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能、生物質(zhì)能等性質(zhì)可再生能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能不可再生能源煤、石油、天然氣、核能1.”能源分類(lèi)相關(guān)圖“如圖所示，四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分的能源是（）A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物質(zhì)能、天然氣C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能D.地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、核能課堂檢測(cè)C化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——微觀角度H2+Cl2