2.2.1 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式 課件2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修2

第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式1.了解化學(xué)反應(yīng)中存在能量變化，能說(shuō)出常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。2.從宏觀辨識(shí)及微觀探析的視角了解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)。3.能夠認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量變化對(duì)生產(chǎn)和生活的意義，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”1.所有的物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵。（

）2.化學(xué)鍵的斷裂一定吸收能量。（）3.吸收能量的過(guò)程一定存在化學(xué)鍵的斷裂。（

）4.有化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（）5.化學(xué)變化中一定存在化學(xué)鍵的斷裂。（）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成。舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成會(huì)釋放能量?！痢痢痢獭讨R(shí)回顧一、化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式有：

、

、

等。

熱能光能電能通常主要表現(xiàn)為熱能的轉(zhuǎn)化。知識(shí)梳理【活動(dòng)·探究】感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式及結(jié)論

反應(yīng)混合液的溫度_________________________________

反應(yīng)時(shí)______熱量

鋅粉逐漸________，

有__________產(chǎn)生，

溶液溫度__________________________________

反應(yīng)時(shí)______熱量

有________產(chǎn)生，溶

液溫度______

反應(yīng)時(shí)______熱量碳酸氫鈉溶液檸檬酸升高放出放出溶解大量氣泡升高氣泡降低吸收HCl+NaOH

===

NaCl+H2OZn+2HCl===ZnCl2+H2↑[結(jié)論]由上述實(shí)驗(yàn)可知，化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量變化，有的______能量，有的______能量。放出吸收放熱因此化學(xué)反應(yīng)可分為_(kāi)_____反應(yīng)和______反應(yīng)。吸熱放熱反應(yīng)：最終表現(xiàn)為釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：最終表現(xiàn)為吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬(或金屬氧化物)與水或酸反應(yīng)大多數(shù)的化合反應(yīng)鋁熱反應(yīng)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)大多數(shù)的分解反應(yīng)銨鹽與Ca(OH)2或Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)檸檬酸和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)化合反應(yīng)吸熱的，如：C+CO2

===2CO高溫以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)分解反應(yīng)放熱的，如：2H2O2

===2H2O+O2MnO2【隨堂練習(xí)】1.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于放熱反應(yīng)的是(

)A.鐵粉在加熱下與硫粉的反應(yīng)B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng)C.氧化鈣溶于水D.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)2.下列說(shuō)法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)一定是需要加熱才能發(fā)生C.化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化D.伴隨著能量變化的過(guò)程都是化學(xué)反應(yīng)AC1．從化學(xué)鍵角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化【交流·研討】

請(qǐng)根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水蒸氣時(shí)是吸收能量還是釋放能量。討論：（1）從化學(xué)鍵角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化的本質(zhì)。（2）用圖像表示化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因提示：燃燒1molH2生成水蒸氣的能量變化為：(1)E總吸=436kJ+249kJ=685kJ;(2)E總放=930kJ;(3)E總放>E總吸，反應(yīng)釋放的能量為930kJ-685kJ=245kJ。（1）從化學(xué)鍵角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因決定反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成生成物能量變化釋放能量E2吸收能量E1①若E1>E2，反應(yīng)________能量；②若E1<E2，反應(yīng)________能量。【微思考】是否所有化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化？釋放吸收舊鍵斷裂吸收能量和新鍵形成釋放能量是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)。（2）用圖像表示化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化(1)從物質(zhì)內(nèi)部的能量分析化學(xué)反應(yīng)過(guò)程化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程可看作“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等形式______出來(lái)，或者是熱能、電能或光能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)被“______”起來(lái)的過(guò)程。釋放儲(chǔ)存2．從物質(zhì)內(nèi)部的能量分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化①圖I中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量______生成物內(nèi)部的總能量，反應(yīng)______能量；②圖II中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量______生成物內(nèi)部的總能量，反應(yīng)______能量。大于釋放小于吸收(2)物質(zhì)內(nèi)部的能量與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的關(guān)系III斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量（E吸）＜形成新化學(xué)鍵釋放的總能量（E放）；表現(xiàn)為

能量斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量（E吸）＞形成新化學(xué)鍵釋放的總能量（E放）；表現(xiàn)為

能量釋放吸收(2)從物質(zhì)儲(chǔ)存化學(xué)能的角度理解反應(yīng)物的總能量（E反應(yīng)物）＞生成物的總能量（E生成物）；表現(xiàn)為

能量反應(yīng)物的總能量（E反應(yīng)物）＜生成物的總能量（E生成物）；表現(xiàn)為

能量釋放吸收化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)從化學(xué)鍵的角度理解1.已知反應(yīng)X＋Y===M＋N為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是(

)A.X的能量一定高于M的，Y的能量一定高于N的B.破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的總能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的總能量C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以一定不用加熱就可發(fā)生2.某一化學(xué)反應(yīng)中，其產(chǎn)物的總能量為80kJ，如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，那么反應(yīng)物的總能量可能是(

)A.100kJB.60kJC.50kJ D.30kJA

C【即時(shí)練習(xí)】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的判斷方法(1)從化學(xué)鍵變化的角度判斷,如果舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成釋放的能量,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反之則為放熱反應(yīng)。(2)從物質(zhì)本身具有的能量高低判斷,如果反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反之則為吸熱反應(yīng)。(3)從反應(yīng)的熱效應(yīng)判斷,如果反應(yīng)后體系溫度降低,則該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),反之則屬于放熱反應(yīng)。(4)從反應(yīng)的加熱方式判斷,需要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng),如碳酸鈣的受熱分解;若反應(yīng)在開(kāi)始時(shí)需要加熱,反應(yīng)開(kāi)始后不再加熱就能繼續(xù)進(jìn)行,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),如鐵與硫的反應(yīng)。【規(guī)律方法點(diǎn)撥】【典例剖析】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計(jì)算已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出熱量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為（）A.920kJ B.557kJ C.436kJ D.188kJC【解析】1molH2中含有1molH—H鍵，1molO2中含有1molO=O鍵，1molH2O中含有2molH—O鍵，通過(guò)氫氣燃燒的方程式2H2+O2===2H2O（條件略）可知，每斷裂2molH—H鍵和1molO=O鍵，就形成4molH—O鍵，而題中條件是1gH2即0.5molH2完全燃燒放出121kJ熱量，則2molH2完全燃燒就放出484kJ熱量，就是說(shuō)形成4molH—O鍵放出的熱量比斷裂2molH—H鍵和1molO=O鍵吸收的熱量多484kJ，設(shè)1molH—H鍵斷裂吸收的熱量為a，由此可知：4×463kJ—（2a+496kJ）=484kJ，所以a=436kJ，

答案選C。氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中，斷裂1molH—H鍵消耗的能量為Q1kJ，斷裂1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH—O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()A.2Q1＋Q2＞Q3B.2Q1＋Q2>4Q3C.2Q1＋Q2＜4Q3D.2Q1＋Q2＜2Q3【即時(shí)練習(xí)】C【解析】首先氫氣在氧氣中燃燒是放熱反應(yīng)，E吸<E放，根據(jù)氫氣燃燒