6.1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第1課時(shí) 課件 -2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第六章

第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第1課時(shí)

化學(xué)反應(yīng)與熱能wan火的歷史，遠(yuǎn)比人類(lèi)的歷史要長(zhǎng)得多。據(jù)考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)：云南的元謀人約在170萬(wàn)年前就開(kāi)始用火了，人類(lèi)開(kāi)始利用燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行了第一次燒烤。1970年4月24日，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功發(fā)射，把太空“聽(tīng)得到”《東方紅》的豪邁撒向寰宇，開(kāi)啟了中國(guó)航天的新紀(jì)元。此后，我國(guó)航天事業(yè)迅速發(fā)展，從承載通信、導(dǎo)航、遙感等各項(xiàng)服務(wù)和任務(wù)的衛(wèi)星遍布近地軌道，到飛船、空間站巡天；從“嫦娥”探月，到“天問(wèn)”探火、“羲和”逐日……中國(guó)人在廣袤太空留下一個(gè)個(gè)堅(jiān)實(shí)足跡。燃燒是化學(xué)變化，思考：化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？化學(xué)能與熱能——從火說(shuō)起實(shí)驗(yàn)步驟在一支試管中加入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)探究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中存在熱量變化——鹽酸與鎂反應(yīng)鎂條2mol/L鹽酸任務(wù)一

認(rèn)識(shí)化學(xué)能與熱能環(huán)節(jié)一

感受放熱反應(yīng)

環(huán)節(jié)一

感受放熱反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中存在熱量變化——鹽酸與鎂反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看到有氣泡產(chǎn)生大鹿化學(xué)工作室制作用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)產(chǎn)生________，__________熱量氣體放出環(huán)節(jié)二

感受吸熱反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)步驟將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，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中存在熱量變化——?dú)溲趸^與氯化銨反應(yīng)環(huán)節(jié)二

感受吸熱反應(yīng)

環(huán)節(jié)二

感受吸熱反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，吸收熱量燒杯內(nèi)的反應(yīng)物呈糊狀有刺激性氣味氣體產(chǎn)生觸摸杯壁有冰涼的感覺(jué)燒杯與木片間的水凝結(jié)成冰實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中存在熱量變化——?dú)溲趸^與氯化銨反應(yīng)環(huán)節(jié)三

建立化學(xué)反應(yīng)與熱能轉(zhuǎn)化模型

化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的______熱量，有的______熱量。放出吸收歸納總結(jié)

除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。機(jī)械能光能聲能電能化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中存在熱量變化環(huán)節(jié)三

建立化學(xué)反應(yīng)與熱能轉(zhuǎn)化模型

氫氧化鋇與氯化銨釋放熱量鹽酸與鎂吸收熱量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)環(huán)節(jié)三

建立化學(xué)反應(yīng)與熱能轉(zhuǎn)化模型

所有燃燒反應(yīng)01酸堿中和反應(yīng)02大多數(shù)化合反應(yīng)03物質(zhì)的緩慢氧化05活潑金屬與水或酸的反應(yīng)042Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑C＋O2

CO2點(diǎn)燃NaOH＋HCl＝NaCl＋H2OCaO＋H2O＝Ca(OH)2常見(jiàn)的放熱反應(yīng)環(huán)節(jié)三

建立化學(xué)反應(yīng)與熱能轉(zhuǎn)化模型

(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))(C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)01CaCO3CaO＋CO2↑高溫C＋CO22CO高溫Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC＋H2O(g)

CO＋H2高溫02特殊的吸熱反應(yīng)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)環(huán)節(jié)三

建立化學(xué)反應(yīng)與熱能轉(zhuǎn)化模型

需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)，前期需加熱引發(fā)，但為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)在常溫下就能進(jìn)行吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化。NaOH固體溶于水是放熱過(guò)程，但不是放熱反應(yīng)，為物理變化過(guò)程；另外升華、蒸發(fā)等過(guò)程是吸熱過(guò)程，但不是吸熱反應(yīng)判斷易錯(cuò)點(diǎn)任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因思考：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？方法指引：在實(shí)際學(xué)習(xí)和研究中，人們往往按照以下邏輯順序逐步深入：從宏觀現(xiàn)象入手，觀察并描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化。深入到微觀結(jié)構(gòu)，探究造成這些現(xiàn)象的根本原因。借助理論工具（如量子化學(xué)計(jì)算），進(jìn)一步解釋和預(yù)測(cè)相關(guān)現(xiàn)象?；貧w應(yīng)用實(shí)踐，利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題和開(kāi)發(fā)新技術(shù)。總之，化學(xué)認(rèn)識(shí)世界是一個(gè)由表及里、由淺入深、不斷綜合與細(xì)化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因微觀角度——分子和原子的角度化學(xué)變化中，分子破裂成原子，原子又重新組合成新的分子電解水水分子的變化化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的_____和新化學(xué)鍵的_____過(guò)程斷裂形成以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過(guò)程化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)微觀角度——化學(xué)鍵任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過(guò)程斷開(kāi)吸收能量斷開(kāi)吸收能量形成釋放能量釋放能量形成微觀角度——化學(xué)鍵任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因E1＞E2，反應(yīng)

能量(吸熱反應(yīng))E1＜E2，反應(yīng)

能量(放熱反應(yīng))舊化學(xué)鍵斷裂生成物新化學(xué)鍵形成反應(yīng)物吸收能量(E1)釋放能量(E2)吸收放出化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因任務(wù)二

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因【例】氫氣在氯氣中燃燒的反應(yīng)過(guò)程如下圖所示：(1)根據(jù)上圖填寫(xiě)下表：化學(xué)鍵斷裂或形成1mol化學(xué)鍵時(shí)能量變化反應(yīng)中能量變化Cl—Cl吸收243kJ共吸收______kJH—H吸收436kJH—Cl放出431kJ共放出______kJ679862(2)該反應(yīng)______(填“放出”或“吸收”)______kJ熱量。放出183任務(wù)三

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。思考：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？物質(zhì)的能量高低決定物質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)弱，能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。而物質(zhì)越穩(wěn)定，形成的化學(xué)鍵就越牢固，斷鍵所需的能量就越大(或形成化學(xué)鍵所釋放的能量就大)反應(yīng)物具有的總能量高生成物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)向環(huán)境釋放能量水由高處向低處流要釋放能量宏觀角度——物質(zhì)的能量圖示放熱反應(yīng)任務(wù)三

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因任務(wù)三

分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因水由低處抽向高處流需提供能量物質(zhì)的能量高低決定物質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)弱，能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。而物質(zhì)越穩(wěn)定，形成的化學(xué)鍵就越牢固，斷鍵所需的能量就越大(或形成化學(xué)鍵所釋放的能量就大)生成物具有的總能量高反應(yīng)物具有的總能量低化學(xué)反應(yīng)從環(huán)境吸收能量圖示宏觀角度——物質(zhì)的能量吸熱反應(yīng)【例】硅是太陽(yáng)能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)①是_____反應(yīng)，②是_____反應(yīng)，③是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。吸熱放熱吸熱小于任務(wù)四

體會(huì)學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用以樹(shù)枝雜草為主早期的主要能源以煤、石油和天然氣為主現(xiàn)代的主要能源人類(lèi)獲取熱能的主要途徑都是通過(guò)物質(zhì)的燃燒任務(wù)四

體會(huì)學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用我國(guó)化石能源可開(kāi)采年限儲(chǔ)量有限，短期內(nèi)不可再生煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的污染物大氣污染物的主要來(lái)源化石燃料獲取能量面臨的問(wèn)題任務(wù)四

體會(huì)學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用能量利用階段提高能源的利用率混動(dòng)汽車(chē)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率富氧鍋爐節(jié)能減排的措施任務(wù)四

體會(huì)學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能節(jié)能減排的措施總結(jié)練習(xí)【例】能源是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，某研究人員對(duì)世界一次能源替代趨勢(shì)曾作如下預(yù)測(cè)：(1)上圖化石能源中屬于較清潔的能源的是________。天然氣總結(jié)練習(xí)(2)右圖是氫能的制備及利用的途徑之一①涉及能量轉(zhuǎn)化方式有____。(填代號(hào))a.光能→化學(xué)能b.電能→化學(xué)能c.化學(xué)能→電能②與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是___________________________ac污染小、可再生(合理即可)(3)“開(kāi)源節(jié)流”是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措，下列做法有助于能源“開(kāi)源節(jié)流”的是_____(填字母)。a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求c.開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，減少使用煤、石油等化石燃料d.減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生acd知識(shí)延伸西氣東輸“西氣東輸”，我國(guó)距離最長(zhǎng)、口徑最大的輸氣管道，西起塔里木盆地的輪南，東至上海。供氣范圍覆蓋中原、華東、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)。東西橫貫新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、安徽、江蘇、上海9個(gè)省區(qū)，全長(zhǎng)4200千米。天然氣進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)不僅讓老百姓免去了燒煤、燒柴和換煤氣罐的麻煩，而且對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量意義重大。僅以一、二線(xiàn)工程每年輸送的天然氣量計(jì)算，就可以少燒燃煤1200萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放2億噸、減少二氧化硫排放226萬(wàn)噸?？偨Y(jié)練習(xí)如圖為N2(g)與O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化，下列說(shuō)法中正確的是A．1molN2(g)與1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB．常溫下，N2