2020版新教材高中化学第六章化学反应与能量第一节第1课时化学反应与热能课件新人教版必修第二册

任务一
任务二
素养脉络
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素能应用 典例2根据下面的信息,判断下列叙述正确的是 ( )
H2O(g)
A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1
mol
H2跟
1 2
mol
O2反应生成1
mol
H2O一定释放能量245
kJ
D.2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ
D.B(g)+C(g) === A(g)是放热反应
答案:D 解析:根据能量守恒定律可知A项错误;A(g)具有的能量低于B(g)和
C(g)具有的总能量,故A(g) === B(g)+C(g)为吸热反应,B(g)+C(g) === A(g)为放热反应,B、C两项错误,D项正确。
任务一
任务二
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4.下列属于吸热反应的是( )
任务一
任务二
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反应能量变化与化学键断裂、形成间的关系
问题探究
1.反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应发生时是吸收能
量还是放出能量?
提示放出能量。
2.断裂1 mol H—H键需要吸收a kJ能量,则2 mol H原子形成1 mol
H—H键的能量如何变化?
提示放出a kJ能量。பைடு நூலகம்
3.已知形成1 mol化学键放出的能量见下表:
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2.下图是两个反应的反应前后反应物总能量和生成物总能量的 比较图,对于Ⅰ、Ⅱ两个反应的说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ也是放热反应 B.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应 C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ也是吸热反应 D.反应Ⅰ不需要加热,反应Ⅱ必须加热 答案:B 解析:若反应物总能量高于生成物总能量,则反应为放热反应;反 之,为吸热反应。无论是吸热反应还是放热反应,都与反应是否需 要加热无关。
任务一
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答案:AB
解析:醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降 低,因此该反应为吸热反应,A正确;吸热反应中反应物吸收能量,吸
收的能量转化为产物内部的能量储存在产物中,B正确;由于
NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应,故反应物的总能量低于生成 物的总能量,C错误;NH4HCO3粉末与盐酸的反应是吸热反应,是各 反应物的总能量低于各生成物的总能量,而NH4HCO3仅是两种反 应物之一、NH4Cl仅是三种生成物之一,故无法得出NH4HCO3的能 量一定低于NH4Cl的能量的结论,D错误。
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知识拓展 1.关于吸热反应和放热反应的易错点 (1)“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应, 如碳和氧气的反应;②放热反应常温下不一定容易发生,如铝热反 应;③吸热反应也不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶 体的反应。 (2)吸热反应和放热反应都是化学变化。NaOH固体溶于水是放 热过程,但不是放热反应;升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸 热反应。
应所需要的热量,停止加热后反应也能继续进行,如Fe+S FeS。
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变式训练(双选)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋 酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝 固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应 B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
【微思考1】不需要加热就可进行的反应是否一定是放热反应? 提示不一定。如Ba(OH)2·8H2O与氯化铵晶体的反应虽不需要加 热即可进行,但该反应为吸热反应。
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二、化学反应中能量变化的原因 1.化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)原因
(2)实例[以H2(g)+Cl2(g) === 2HCl(g)为例]
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(1)写出实验过程中发生反应的化学方程式:
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl === BaCl2+2NH3↑+10H2O。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是使反应物迅速混合 而充分反应,使温度迅速下降。
(3)放热反应一定容易发生,吸热反应一定难发生吗? 提示不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关,有些放热反应 必须加热才能发生,如木炭的燃烧;而有些吸热反应在常温下就能 发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
①断键——断开1 mol H2中的H—H键要吸收436 kJ能量,断开1 mol Cl2中的Cl—Cl键要吸收243 kJ的能量。则断键共需吸收679 kJ 的能量。
②成键——形成2 mol HCl中的H—Cl键要释放862 kJ的能量。
③断键吸收的总能量小于成键释放的能量——反应放热。
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2.既可以利用化学键的键能计算具体反应中的能量变化,也可以 根据化学反应中的能量变化计算某一种化学键的键能。计算公式: 化学反应中的能量变化值=反应物的总键能-生成物的总键能。计 算出的数值如果为正值,意味着该反应为吸热反应;计算出的数值 如果是负值,意味着该反应为放热反应。
A.只有③④ B.只有①② C.只有①②③④ D.只有②③④
答案:A
解析:需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铜在氯气
中燃烧;放热反应在常温下不一定容易发生,如N2与H2合成NH3;反 应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对
大小;需要加热才能发生的放热反应,如果反应放出的热量达到反
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答案:B 解析:A项,酸碱中和反应都是放热反应,氢氧化钠与盐酸的反应属 于放热反应,故错误;B项,氢氧化钡晶体与氯化铵的反应属于吸热 反应,故正确;C项,金属与酸的反应是放热反应,盐酸与铝的反应属 于放热反应,故错误;D项,燃烧反应都是放热反应,蜡烛燃烧属于放 热反应,故错误。
第1课时 化学反应与热能
1.通过实验探究,认识常见的吸热反应和放热反应,并能从化学 键的断裂和形成的角度及反应物和生成物具有的总能量的相对 大小的角度,领会化学反应中能量变化的原因。培养宏观辨识与 微观探析的能力、科学探究与创新意识的学科核心素养。 2.了解人类能源利用的历史和前景。培养科学态度与社会责任。
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2.常见的放热反应和吸热反应
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素能应用
典例1下列说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常
温下一定很容易发生 ③反应是放出能量还是吸收能量可以通过
反应物和生成物所具有的总能量的相对大小来判断 ④有的放热
反应加热到一定温度引发后,停止加热,反应也能继续进行
结论:化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的 总能量的相对大小。
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三、化学反应中能量变化的应用 1.人类利用能源的三个阶段
2.化石能源的利用过程中亟待解决的问题 (1)化石能源短期内不可再生;(2)污染环境。
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)化学键断裂需要吸收能量,化学键形成会放出能量。( ) (2)化学反应必然伴随能量变化。( ) (3)相同条件下由原子形成1 mol H—Cl键所放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等。( ) (4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定。( ) (5)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能 进行的反应也不一定是放热反应。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
实验结论 该反应是吸热反应
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2.定义及实例 (1)放热反应:释放热量的化学反应。如:镁条、铝片与盐酸的反 应,木炭、氢气、甲烷等在空气中的燃烧,氢气与氯气的化合反应 等。
(2)吸热反应:吸收热量的化学反应。如Ba(OH)2·8H2O与氯化铵 晶体的反应,盐酸与碳酸氢钠的反应,灼热的炭与二氧化碳的反应 等。
的能量多245 kJ,C项中未说明物质的状态,所以释放的能量不一定
是245 kJ。
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1.化学反应的发生必然伴有能量的转化,其最根本原因是 ( ) A.化学反应中一定有新物质生成 B.化学反应中旧化学键的断裂需要吸收能量,新化学键的形成需要 放出能量 C.化学反应通常需要加热等条件才能发生 D.能量变化是化学反应的基本特征之一 答案:B
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放热反应和吸热反应理解与判断 问题探究
在一只小烧杯里,加入20 g已研细的Ba(OH)2·8H2O与10 g NH4Cl 晶体,将小烧杯放在滴有几滴水的木片上,根据实验步骤,填写下表,
并回答问题。
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实验步骤
实验现象及结论
将晶体混合,立即快速搅 拌
用手摸烧杯下部
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2.下列过程一定释放出能量的是( )
A.化合反应
B.分解反应
C.分子拆成原子 D.原子组成分子
答案:D
解析:化合反应不一定放出能量,如CO2+C 2CO就是吸收能量 的反应,A项错误;分解反应多数是吸收能量的反应,B项错误;由分
子拆成原子是破坏化学键的过程,是吸收能量的,原子组成分子则
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1.化学变化的本质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化 学键的形成。
2.在自然界中,物质的转化要遵守质量守恒定律,能量的转化要遵 循能量守恒定律。
3.浓硫酸溶于水时释放能量,硝酸铵溶于水时吸收能量。
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一、放热反应与吸热反应
1.实验探究
(1)镁条和稀盐酸的反应
任务一
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答案:A
43解6 k析J,:12由m题ol中O2信(g息)所可含知的,1共m价ol键H断2(g裂)所吸含收的能共量价24键9断kJ裂,两吸者收共能吸量收
能量685
跟
1 2
mol
kJ;形成2 mol H—O键时共释放能量930 kJ。在1 mol H2(g) O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的过程中,放出的能量比吸收
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3.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是 ( ) A.铝片与稀硫酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C.灼热的木炭与CO2的反应 D.甲烷在O2中的燃烧反应 答案:C
解析:A、D两项中的反应均是放热反应,B项中的反应不是氧化
还原反应。
任务一
任务二
有具有刺激性气味并能使湿润的紫色 石蕊试纸变蓝的 NH3 产生 感觉烧杯变凉说明此反应是吸热反应
用手拿起烧杯
烧杯下面带有几滴水的木片黏到了烧 杯底部
将黏有木片的烧杯放在盛
有热水的烧杯上一段时间 木片与烧杯的底部脱离
后提起烧杯
反应后移走多孔塑料片, 观察反应物
混合物呈糊状,证明有水生成
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化学键
A—A B—B A—B
能量/(kJ·mol-1)
470
380
460
计算反应A2+B2 === 2AB发生时,生成2 mol AB的能量变化。
提示放出70 kJ能量。
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知识拓展 化学反应中的能量变化 1.如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应 物转化为生成物时化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。 如图所示:
是放出能量的,C项错误,D项正确。
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3.由图分析,下列叙述正确的是( )
A.A(g) === B(g)+C(g)和B(g)+C(g) === A(g)两个反应吸收或放出的
能量不相等
B.A(g) === B(g)+C(g)是放热反应
C.A(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的总能量
实验现象 离子反应
有气泡产生;用温度计测量溶液温 度,水银柱上升
Mg+2H+ Mg2++H2↑
实验结论
活泼金属与酸的反应是放热反应
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(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵的反应
闻到刺激性气味,烧杯壁发凉; 实验现象 木片和烧杯黏结在一起,混合
物呈糊状
化学反应 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O
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(3)结论 化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要 原因。
【微思考2】有化学键断裂或形成的变化是否一定是化学变化? 提示不一定。如HCl溶于水发生电离有化学键断裂,或从浓盐酸 中挥发出氯化氢气体有化学键形成,但这些变化都是物理变化。
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2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度
随堂检测15课时化学反应与热能课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习任务一任务二素养脉络实验步骤实验现象及结论将晶体混合立即快速搅有具有刺激性气味并能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的nh产生用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉说明此反应是吸热反应用手拿起烧杯烧杯下面带有几滴水的木片黏到了烧杯底部将黏有木片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一段时间后提起烧杯木片与烧杯的底部脱离反应后移走多孔塑料片观察反应物混合物呈糊状证明有水生成随堂检测16课时化学反应与热能课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习任务一任务二素养脉络写出实验过程中发生反应的化学方程式