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1、新人教版 化学 必修第二册第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 课 时课 时 1 1 化 学 反 应 与 热 能化 学 反 应 与 热 能 目录目录化学反应与热能化学反应与热能放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系能量转化与能量利用能量转化与能量利用化学反应与能量化学反应与能量 现代社会中的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。从煤、石油、天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也伴随着
2、放热或吸热现象。一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应实验实验6-1一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应实验实验6-1实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论有有 产生；用温度产生；用温度计测量，温度计测量，温度 。该反应产生该反应产生_，该反应该反应 _热量。热量。化学反应方程式：化学反应方程式：升高升高气泡气泡MgMg2HCl2HCl=MgCl=MgCl2 2H H2 2 放出放出气体气体一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应实验实验6-2一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应实验实验6-2实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论闻到闻到_气味；气味；烧杯壁烧杯壁
3、_；木片和烧杯木片和烧杯_；混合物呈混合物呈_。该反应产生该反应产生NHNH3 3和和H H2 2O O，该反应该反应 _热量。热量。化学反应方程式：化学反应方程式：刺激性刺激性发凉发凉黏结在一起黏结在一起糊状糊状吸收吸收Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O+2NH2NH4 4Cl Cl=BaCl=BaCl2 22NH2NH3 3 10H10H2 2O O一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应内容内容内容1.放热反应放热反应把把释放释放热量的化学反应称为放热反应。热量的化学反应称为放热反应。常见的放热反应：常见的放热反应：所有的燃烧反应及缓慢氧化反应所有的燃烧反应及缓慢氧化
4、反应酸碱中和反应酸碱中和反应活泼金属和酸或水的反应活泼金属和酸或水的反应大多数化合反应大多数化合反应铝热反应铝热反应少数分解反应少数分解反应2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O+OO+O2 2MnO2 2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3=2Fe+Al2Fe+Al2 2O O3 3高温高温一、一、放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应内容内容内容2.吸热反应吸热反应把把吸收吸收热量的化学反应称为吸热反应。热量的化学反应称为吸热反应。常见的吸热反应常见的吸热反应大多数分解反应大多数分解反应某些以某些以C C、COCO、H H2 2为还原剂还原氧化物的反应为还原剂还原氧化物的反应某些
5、晶体间的反应某些晶体间的反应盐酸与碳酸氢钠的反应盐酸与碳酸氢钠的反应高温高温例如：例如：C+HC+H2 2O=CO+HO=CO+H2 2例如：氢氧化钡与氯化铵的反应例如：氢氧化钡与氯化铵的反应课堂检测课堂检测内容内容内容【例1】下列说法正确的是（）A物质发生化学变化都伴随着能量变化B任何反应中的能量变化都表现为热量变化C物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化D没有物质的化学变化，也就没有能量的变化A课堂检测课堂检测内容内容内容【例2】下列是吸热反应的是_ 水蒸气冷凝 煅烧石灰石 浓硫酸稀释 酸碱发生中和反应 生石灰跟水反应生成熟石灰 干冰升华 液氨汽化 碳和二氧化碳在高温下反应 氢原子两两
6、结合为氢分子二、二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应的化学反应的实质实质旧键断裂旧键断裂新键形成新键形成吸收能量吸收能量放出能量放出能量化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。化学反应中的物质变化化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化总会伴随着能量变化，通常主要表现为，通常主要表现为热量热量的释放或吸收的释放或吸收1.化学反应的能量变化的本质化学反应的能量变化的本质二、二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应的能量变化的本质化学反应的能量变化的本质在25
7、和101 kPa条件下断开断开1 mol H-H 键要吸收键要吸收 436 kJ 的能量的能量断开断开1 mol Cl-Cl 键要吸收键要吸收 243 kJ 的能量的能量生成生成1 mol H-Cl 键要释放键要释放 431 kJ 的能量的能量H2 +Cl2 =2HClE吸收吸收=436+243=679 kJ E放出放出=4312=862 kJ E吸收吸收 E放出放出 放热反应放热反应断键吸收能量断键吸收能量E E1 1成键释放能量成键释放能量E E2 2 该反应为吸热反应该反应为吸热反应断键吸收能量断键吸收能量E E1 1成键释放能量成键释放能量E E2 2 该反应为放热反应该反应为放热反应
8、二、二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应的能量变化的化学反应的能量变化的宏观表现宏观表现 化学反应遵循化学反应遵循质量守恒质量守恒的同时，也遵循的同时，也遵循能量守恒能量守恒原则。放热反应可原则。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所看成是热能转化为化学能被生成物所“储存储存”。反应物的总能量高反应物的总能量高化学反应化学反应释放能量释放能量生成物的总能量低生成物的总能量低生成物的总能量高生成物的总能量高化学反应化学反应吸收能量
9、吸收能量反应物的总能量低反应物的总能量低二、二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应的能量变化的化学反应的能量变化的宏观表现宏观表现能能量量反应物反应物生成物生成物反应过程反应过程反应物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物的总能量放热反应放热反应能能量量反应物反应物生成物生成物反应过程反应过程反应物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物的总能量吸热反应吸热反应二、二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系2.化学反应的化学反应的真实真实能量变化能量变化图图吸热反应吸热反应放热反应放热反应课堂检测课堂检测内容内容内容
10、【例3】已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列关于此反应的说法不正确的是（）A是吸热反应B该反应不符合能量守恒定律C生成物的总能量高于反应物的总能量D反应中断开化学键吸收的总能量高于形成 化学键放出的总能量B课堂检测课堂检测内容内容内容【例4】已知部分键能如下表所示，计算下列三个反应中的能量变化情况。（1）CH4+2O2 =CO2+2H2O，1 mol CH4完全反应时，_（填吸收/放出）_ kJ能量。（2）已知N2+3H2 =2NH3，消耗1 mol N2 时放出92 kJ的热量，则上表中x的数值为 _。（3）如下图为白磷（P4）和P4O6的结构，1mol 白磷完全燃烧，_（填吸收/
11、放出）_kJ能量。化学键HHHNNNOOCHCOHOPPPO键能（kJ/mol）436391x498414750465198360放出946放出 1638708课堂检测课堂检测内容内容内容【例5】金刚石和石墨是由C元素组成的两种结构不同的单质。在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的能量。据此判断，在100 kPa时，下列结论正确的是（）A1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高B金刚石比石墨稳定 C石墨比金刚石稳定D1 mol石墨与1 mol金刚石的总能量相等C三、三、能量转化与能量利用能量转化与能量利用1.人类获取热能的主要途径人类获取热能的主要途径通过物
12、质的燃烧通过物质的燃烧煤煤石油石油天然气天然气主要形式主要形式三、三、能量转化与能量利用能量转化与能量利用2.利用利用化石燃料化石燃料急急待解决的问题待解决的问题（1）一是其短期内）一是其短期内不可再生不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消断增加，能源消费量与储量费量与储量之间的矛盾日益突显之间的矛盾日益突显（2）二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、）二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SOSO2 2、NONOx、COCO等是等是大气污大气污染染物的主要来源物的主要来源三、三、能量转化与能量利用能量转化与能量利用3.解决方法（节能）解决方法（节能）（1
13、1）燃料燃烧阶段）燃料燃烧阶段 可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料提高燃料的燃烧效率的燃烧效率（2 2）能量利用阶段）能量利用阶段 可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高提高能源利用率。能源利用率。三、三、能量转化与能量利用能量转化与能量利用4.新能源新能源具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点太阳能太阳能风能风能地热能地热能海洋能海洋能氢能氢能THANKS感谢观看感谢观看