第一節

化學反應與能量變化

第1課時：化學反應與熱能第六章

化學反應與能量貳叁知識導航本節重點本節難點實驗驗證反應中熱量變化壹化學反應中能量變化的原因貳人類對能源的利用叁情景引入利用放出的能量升溫以上反應都是化學反應，化學反應中能量怎樣變化？【實驗6-1】

在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現象，并測量溶液溫度的變化。實驗探究：化學反應中的能量變化任務一認識吸熱反應和放熱反應實驗6-1實驗操作實驗現象結論有

產生；用溫度計測量，溫度

。該反應產生_____，該反應_____熱量。化學反應方程式：

升高氣泡Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑放出氣體實驗探究：化學反應中的能量變化實驗6-1任務一認識吸熱反應和放熱反應

將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細后與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。觀察現象。1.實驗探究：化學反應中的能量變化任務一認識吸熱反應和放熱反應【實驗6-2】實驗操作實驗現象結論聞到________氣味；燒杯壁_____；玻璃片和燒杯_________；混合物呈_____。該反應產生NH3和H2O，該反應_____熱量。化學反應方程式：

刺激性發涼黏結在一起糊狀吸收Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O結論：化學反應有新物質生成，伴隨能量的變化。

反應過程中伴有熱量的釋放或吸收。實驗探究：化學反應中的能量變化實驗6-2的玻璃片任務一認識吸熱反應和放熱反應1.放熱反應和吸熱反應(1)概念①放熱反應：

熱量的化學反應。②吸熱反應：

熱量的化學反應。釋放吸收任務一認識吸熱反應和放熱反應(2)常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應吸熱反應①所有的燃燒反應②酸堿中和反應③大多數化合反應④活潑金屬與水或酸的反應⑤物質的緩慢氧化⑥鋁熱反應(見第八章)①大多數分解反應②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O晶體或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應③有C、H2、CO參與的氧化還原反應④NaHCO3與鹽酸的反應1.舉例說明：放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應嗎？小試牛刀1：

不一定。吸、放熱反應都屬于化學反應，像濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固體溶于水吸熱，冰融化成水吸熱，以上變化過程均為物理變化，不是放（吸）熱反應。2.吸熱反應一定需要加熱才能發生嗎、放熱反應不用加熱？

不一定，吸、放熱反應與反應是否需要加熱等條件沒有直接聯系。有些放熱反應需要加熱的條件，有些吸熱反應在常溫下就可反生。如NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體常溫下的反應為吸熱反應，而H2和O2反應需要點燃的條件反應。探究課堂【例1】判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應？1.鎂條的燃燒。2.高溫下木炭與二氧化碳反應生成一氧化碳。3.氧化鈣與水的反應。4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸藥爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應7.甲烷在氧氣中的燃燒8.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應放熱反應放熱反應放熱反應放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應吸熱反應2.化學反應中能量變化的原因(1)化學鍵(微觀探析)H2+Cl22HCl化學變化的實質化學反應是舊的化學鍵發生斷裂，新的化學鍵發生形成的過程

化學反應過程中為什么會有能量的變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？反應物舊化學鍵斷裂新化學鍵形成生成物吸收能量E1放出能量E2若E1>E2，吸熱反應若E1<E2，放熱反應化學反應的實質舊鍵斷裂新鍵形成吸熱放熱(1)化學鍵(微觀探析)2.化學反應中能量變化的原因探究課堂斷開1molH—H鍵需要吸收436kJ的能量例如：

H2+Cl2=2HCl該反應是放熱反應還是吸熱反應？斷開1molCl—Cl鍵需要吸收243kJ的能量形成1molH—Cl鍵需要放出431kJ的能量E吸收

=436+243=679kJE放出

=431×2=862kJE吸＜E放放熱反應結論：化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。用圖形表征化學反應中能量變化反應進程能量H—HO—OHHOOH—O—H放熱反應斷鍵吸收成鍵釋放反應進程能量吸熱反應斷鍵吸收成鍵釋放H—O—HHHOOH—HO—O(2)從總能量高低理解能量變化的原因(宏觀辨識)物質的組成、結構與

不同，所具有的能量不同。因此，一個化學反應的能量變化取決于

和

的相對大小。放熱反應吸熱反應

化學能轉化為

。熱能轉化為

被生成物“儲存”釋放吸收狀態反應物總能量

生成物總能量

熱能化學能一般能量越低物質越穩定。放熱、吸熱反應反應物與生成物的總能量隨反應過程的變化圖。放熱反應：反應物能量>生成物能量吸熱反應：反應物能量<生成物能量1.正誤判斷(1)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應，反應過程中所釋放的能量全部轉化為熱能(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl放出的能量與斷開1molH—Cl吸收的能量相等(

)(3)對于一個化學反應來說，當化學鍵斷裂時吸收的能量大于化學鍵形成時放出的能量，則反應放熱(

)(4)已知Fe與稀鹽酸的反應為放熱反應，即Fe的能量大于H2的能量(

)(5)石墨轉化為金剛石需要吸收熱量，所以金剛石更穩定(

)小試牛刀2：×√×××揭秘時刻2Al+6H2O+2OH-===2[Al(OH)4]-+3H2↑反應放熱

氧化還原反應CaO+H2O===Ca(OH)2化合反應反應放熱

0102此外，發熱包中也常見鋁粉，鋁通過和堿溶液發生氧化還原反應釋放熱量，以此實現持續發熱。自熱包有不同配方，但大體上包括四類成分。最主要的是生石灰，學名氧化鈣，它和水接觸之后可以產生熟石灰，學名氫氧化鈣。在這個過程中會釋放大量熱量，是發熱包主要的熱量來源。柴火煤、石油、天然氣等化石燃料新能源柴草時期化石能源時期多能源結構時期現階段人類獲取熱能的主要途徑1.人類利用能源的三個階段任務二化學反應中熱能的利用2.現階段人類獲取熱能的主要途徑煤的燃燒石油的燃燒天然氣的燃燒主要形式儲量有限，短期內不可再生影響環境煤、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.化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等提高燃料的燃燒效率提高能源利用率太陽能

風能

地熱能解決辦法節能尋找新能源4.能源可持續發展的措施小試牛刀3：1.人類將在未來幾十年內逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”（包括風能、生物質能等太陽能的轉換形態），人們將適應“低碳經濟”和“低碳生活”。下列說法不正確的是（）A.研究菠菜蛋白質“發電”屬于“太陽能文明”B.發展太陽能經濟不會減緩溫室效應C.植物進行光合作用是將太陽能轉化為化學能D.石油和天然氣都屬于碳素燃料√2.在人類生產、生活對能量的需求日益增長的今天，研究化學反應及其能量變化，對合理利用常規能源和開發新能源具有十分重要的意義。能源是人類賴以生存和發展不可缺少的因素。請完成下列問題：(1)礦物能源是現代人類社會賴以生存的重要物質基礎。目前，全球仍主要處于化石能源時期。下列不屬于化石能源的是___