化學反應與熱能+高一下化學人教版（2019）必修第二冊

第六章化學反應與能量

第一節(jié)化學能與熱能700多年前，著名的意大利旅行家馬克·波羅到過中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料，馬克·波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫到，中國有一種黑色石頭，能燃燒，著起火來像火柴一樣，而且終夜不滅。現代科學可以這樣解釋，煤中含有大量的碳，燃燒時放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來？它與化學物質和化學反應有什么關系？石灰石要經過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫條件提供的熱能在石灰石的分解中有什么作用？請隨我一起學習化學能與熱能?；瘜W反應熱能煤、石油、天然氣的燃燒（產生）CaCO3經過高溫煅燒分解成CaO（動力）熱能對化學反應的支持作用，利用熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學反應。獲取能量1.實驗探究(宏觀辨識)知識梳理實驗操作實驗現象結論①看到有氣泡產生②用手觸摸反應后的試管，_____③用溫度計測得反應后溫度_____該反應產生

，

熱量溫熱升高氣體放出(1)

(2)聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯①混合物呈糊狀②聞到刺激性氣味③用手觸摸杯壁下部，

，用手拿起燒杯，___________________該反應產生NH3和H2O，

熱量冰涼木片與燒杯粘在一起吸收結論：化學反應中總會伴隨著能量變化，通常主要表現為熱能的變化，有的

熱量，有的

熱量。特別提醒：化學反應的能量變化，除轉化為熱能外，還轉化為機械能、光、聲、電等多種能量形式。放出吸收2．概念及實例(1)放熱反應：________熱量的化學反應。如：鎂條、鋁片與鹽酸的反應，木炭、氫氣、甲烷等在空氣中的燃燒，氫氣與氯氣的化合反應等。(2)吸熱反應：________熱量的化學反應。如氫氧化鋇與氯化銨的反應，鹽酸與碳酸氫鈉的反應，灼熱的炭與二氧化碳的反應等。釋放吸收

常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應1、燃料的燃燒2、物質緩慢氧化3、金屬與酸（水）生成氫氣4、中和反應5、大部分化合反應6、金屬氧化物與水或酸（CaO）吸熱反應1、C、CO、H2的還原反應2、Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl3、多數銨鹽溶于水4、大部分分解反應鹽酸與碳酸氫鈉的反應【思考】冬季生活中常常采用下列方法獲得熱量:①燒炭取暖;②用電暖器取暖;③天然氣壁掛爐取暖;④空調取暖;⑤地下水循環(huán)取暖等,都屬于放熱反應嗎?提示:①③屬于。發(fā)生化學反應時釋放熱量才是放熱反應,①③分別屬于煤炭和甲烷的燃燒反應。②④是電能轉化為熱能;⑤只是熱量的交換。

用化學鍵的觀點來分析化學反應的本質是什么？

一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系1.微觀：化學鍵的斷裂與形成問題二：

化學反應中能量變化的原因生成物→成鍵→釋放能量H:H2H·斷鍵吸收能量成鍵放出能量能量低能量高反應物→斷鍵→吸收能量※能量越低越穩(wěn)定2、化學鍵的斷裂與形成是化學反應能量變化的主要原因1、化學反應的本質是舊鍵的斷裂，新鍵的形成穩(wěn)定不穩(wěn)定H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2==2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學反應的的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。形成2024/4/1142、化學反應中能量變化的主要原因---微觀角度H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量Q吸斷開斷開吸收能量Q吸形成放出能量Q放點燃化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。計算公式：△Q=Q(吸）-Q(放）△Q>0吸收能量△Q<0放出能量

各種物質都儲存有化學能。

從整個體系能量的角度出發(fā)2.化學反應中能量變化的決定因素——宏觀角度各種物質都儲存有化學能。不同的物質不僅組成不同，結構不同，所包含的化學能也不同。(1)物質的穩(wěn)定性與能量的關系從化學鍵的觀點來分析能量的變化

取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小。E（生成物的總鍵能）>E（反應物的總鍵能）放熱反應E（生成物的總鍵能）<E（反應物的總鍵能）吸熱反應反應物的總能量高生成物的總能量低放出能量生成物的總能量高反應物的總能量低

決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。吸收能量一個化學反應吸收能量還是放出能量放熱吸熱能量反應過程反應過程反應物生成物能量放熱反應吸熱反應反應物生成物規(guī)律反應物的能量生成物的能量能量的釋放反應物的能量生成物的能量能量的吸收反應物的總能量=生成物的總能量+放出的能量生成物的總能量=反應物的總能量+吸收的能量規(guī)律

吸熱反應和放熱反應的判斷方法(1)根據反應物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。若反應物的總能量大于生成物的總能量,屬于放熱反應,反之是吸熱反應。(2)根據化學鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——用于計算。若斷裂反應物中的化學鍵所吸收的總能量小于形成生成物中化學鍵所放出的總能量,屬于放熱反應,反之是吸熱反應。(3)根據反應物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由不穩(wěn)定的物質(能量高)生成穩(wěn)定的物質(能量低)的反應為放熱反應,反之為吸熱反應。(4)根據反應條件判斷。凡是持續(xù)加熱才能進行的反應一般是吸熱反應。特別提醒(1)三個“不一定”:①需加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應,如碳和氧氣的反應;②放熱反應常溫下不一定容易發(fā)生,如鋁熱反應;③吸熱反應也不一定需要加熱,如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。(2)吸熱反應和放熱反應都是化學變化。NaOH固體溶于水是放熱過程,但不是放熱反應;升華、蒸發(fā)、蒸餾等過程是吸熱過程,但不是吸熱反應。(3)吸熱反應不一定需要加熱,放熱反應不一定不需要加熱(4)化學變化一定伴隨著能量變化,有能量變化不一定是化學變化易錯提醒

1．化學反應中的能量變化決定于反應物總能量和生成物總能量的相對大小，不取決于部分反應物和部分生成物能量的相對大小。2．需要加熱的化學反應不一定是吸熱反應，常溫下能夠進行的化學反應，也不一定是放熱反應。3．任何化學反應，不是吸熱反應，就是放熱反應，即任何化學反應過程中都會有能量的變化。4．切勿把吸熱的物理過程或放熱的物理過程判斷為吸熱反應或放熱反應。思考4、已知反應A＋B＝C＋D為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是（

）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發(fā)生C二、化學能與熱能的相互轉化1、兩條基本的自然定律（1）質量守恒定律：（2）能量守恒定律：一種能量可以轉化為另一種能量，

總能量保持不變。2、吸熱反應和放熱反應根據能量變化情況角度分：（1）化學上把有熱量放出的化學反應叫做放熱反應（2）化學上把吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應小結：（1）放熱反應（2）吸熱反應親！你有啥收獲一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系1、化學反應的本質:

2、能量變化的主要原因（微觀角度）4、能量變化的決定因素（宏觀角度）：反應物總能量>生成物總能量：反應

能量；反應物總能量<生成物總能量：反應

能量。結論：化學反應中的能量變化取決于反應物總能量與生成物總能量的相對大小。放出吸收舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成化學鍵的斷裂和形成計算公式：△Q=Q(吸）-Q(放）△Q>0吸收能量△Q<0放出能量3、鍵能越大,化學鍵越

，含該鍵的分子越

，該物質能量：

牢固穩(wěn)定越低

下列說法正確的是（）

A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應

B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應

C.反應物和生成物所具有的總能量決定了反應結果是放熱還是吸熱

D.吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生反應CD【素養(yǎng)提升】

隨著人們生活節(jié)奏的加快，市場上出現了多種類型的“即食飯盒”等快速給食物加熱的產品。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,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:硝酸銨溶于水吸熱,A選項錯誤;濃硫酸具有腐蝕性,且操作不方便,B選項錯誤;氧化鈣與水反應放出大量的熱,C選項正確;酒精溶于水時熱效應不明顯,D選項錯誤。C2024/4/1江西省鷹潭市第一中學桂耀榮301、社會發(fā)展與能源利用二、化學能與熱能的相互轉化2024/4/1江西省鷹潭市第一中學桂耀榮31二、化學能與熱能的相互轉化三、人類對能源的利用1．利用的三個階段：2．化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題（1）一是其短期內不可再生，儲量有限；（2）二是煤和石油產品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。3.節(jié)能減排，尋找清潔的新能源

（1）節(jié)能：主要是充分有效地利用資源。如在燃料利用的過程中，節(jié)能的主要環(huán)節(jié)有兩個：一是燃料燃燒階段，提高燃料的燃燒效率；二是能量利用階段，提高能源利用率（2）理想新能源應