2021年高中化学人教版(新教材)必修第二册 第6章 化学反应与能量 全章课件

• 3．新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。
• 下列属于新能源的是 • A．氢气
B．煤炭
( A)
• C．天然气
D．石油
• 解析：新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；煤、石油、天 然气是化石燃料，属常规能源，所以选A。
• 4．白磷、红磷是磷的两种同素异形体。
• 某温度下1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ的热量，则下列叙述正
• 2．多角度分析化学反应的能量变化
分析角度 微观 宏观
放热反应
吸热反应
断键吸收的热量__小___于___成键 断键吸收的热量__大__于____成
放出的热量
键放出的热量
反应物的总能量__大___于___生成 反应物的总能量__小__于____生
物的总能量
成物的总能量
三、人类对能源的利用
1．利用的三个Βιβλιοθήκη 段：知识点利用化学键计算化学反应中的能量变化
问题探究 1．对于放热反应：2H2＋O2═点═燃═2H2O来说，“断裂1个H—H键和1 个O==O键所吸收的能量小于形成1个H—O键所放出的能量”这种说法 是否正确？ 提示：不正确。在反应2H2＋O2═点═燃═2H2O中，每断裂1个O==O键， 同时断裂2个H—H键，形成4个H—O键；正确说法是断裂2个H—H键和 1个O==O键所吸收的能量小于形成4个H—O键所放出的能量。
放入打磨过的镁条
速搅拌，玻璃片盖上烧杯
实验 装置
实验 现象
_镁__条__逐__渐__溶___解__，__有__气__泡__产__ _生__，__温__度__计__的__示__数__升_ 高
有刺激性气味气体产生，用手触摸杯 壁下部，烧杯壁___变__凉___，试着用手 拿起烧杯，木__片__黏__在__烧__杯__上______
柴草时期 —树枝杂草 ↓
化石能源时期 —煤、石油、天然气 ↓
多能源结构时期 —太阳能、氢能、核能、风能、地热能等
• 2．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 • (1)一是其短期内不可再生，储量有限； • (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污 染物的主要来源。
• 3．在燃料利用过程中，节能的主要环节：
吸收热量
• (2)实例： • ①放热反应： • a．镁条、铝片与盐酸的反应； • b．木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧 • c．氢气与氯气的化合。 • ②吸热反应： • a．氢氧化钡与氯化铵的反应； • b．盐酸与碳酸氢钠的反应； • c．灼热的炭与二氧化碳的反应。
• 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 • 1．化学反应中能量变化的本质原因： • (1)原因：
新课情景呈现 课前素能奠基 课堂素能探究 名师博客呈现 课堂达标验收 夯基提能作业
新课情景呈现
700多年前，著名的意大利旅行家马可·波罗 到过中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第 一次看到煤做燃料，马可·波罗在他的游记里记载 了这件新鲜事。书中写到，中国有一种黑色石 头，能燃烧，着起火来像火柴一样，而且终夜不 灭。现代科学可以这样解释，煤中含有大量的碳，燃烧时放出热能。你 一定想知道，这种能量从何而来？它与化学物质和化学反应有什么关 系？请随我一起走进教材第二章第一节：化学反应与热能。
( ×) ( ×)
×
• 解析：(1)如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热，在常温下就能进行。(2)反 应放热说明反应物的总能量大于生成物的总能量，即Al与稀盐酸具有的 总能量大于AlCl3与H2所具有的总能量，而Al与H2的能量大小无法比较。 (3)有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化时也 伴有能量变化。如冰融化、氢氧化钠的溶解等。(4)是热量的交换。(5)
第六章 化学反应与能量
知识导航
• 第一节 化学反应与能量变化 • 1．化学反应与热能 • (1)知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 • (2)知道反应物和生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化 的决定因素。 • (3)了解化学能与热能的相互转化。 • (4)了解能量转化在生产、生活中的应用。
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
学习目标
核心素养
1．通过实验探究，了解化 学反应与热能的关系。能 够辨析放热反应和吸热反 应。 2．了解化学反应体系能量 改变与化学键的断裂和形 成有关，从化学键的角度 认识和解释化学反应的热 效应。
宏观辨识与微观探析： 能分析物质化学变化和伴随发生的能量转化 与物质微观结构之间的关系。 变化观念与平衡思想： 能认识到物质运动和变化是永恒的，能认识 化学变化伴随着能量变化。 科学态度与社会责任： 能主动关注与环境保护、资源开发等有关的 社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理 利用自然资源的观念。
实验 该反应___放__出__热__量___
该反应___吸__收__热__量___
结论
化学反应发生时伴有__热__量__的__释__放__和__吸__收____
• 2．放热反应和吸热反应 • (1)含义： • ①放热反应：____________的化学反应。 • ②吸热反应：_释__放__热__量_____的化学反应。
• 2．化学反应的限度 • (1)认识可逆反应及其特征。 • (2)了解并会判断化学平衡状态。 • 3．化学反应条件的控制 • 初步了解化学反应条件的控制。
学法指导
• 1．把握内涵，懂实质。了解一个化学反应的发生必然伴随能量变 化，能量变化的根本原因是旧的化学键断裂吸收能量与新的化学键生 成释放能量的不等。
• (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理 积灰等方法提高燃料的燃烧效率；
• (2)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、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利 用，有效提高能量利用率。
• 4．新能源
• •
((12))特 人点 们： 比资较源关丰注富的、新可能__以_源_再_：_生____，____对____环____境_能_无_、_污____染_________能_、。地热能、海
• 2．化学反应与电能 • (1)能举例说明化学能转化为电能的实例及其应用。 • (2)掌握化学电池的工作原理及构成条件。 • (3)了解研制新型电池的重要性及常用的化学电源。 • (4)理解燃料电池的工作原理。
• 第二节 化学反应的速率与限度 • 1．化学反应的速率 • (1)掌握化学反应速率的含义及表示方法。 • (2)了解影响化学反应速率的因素。 • (3)初步了解控制化学反应速率的方法。
课前素能奠基
新知预习
• 一、化学反应与能量 • 1．实验探究：
试管中加入2 mL 2 mol·L 将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10 g 实验 －1盐酸 ， 并用温度 计测 NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯 操作 量 其 温度， 再 向试管 中 放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快
变式训练
• 1．对放热反应：A＋B===C＋D，以下说法一定正确的是(EA、EB、
EC、ED分别表示物质A、B、C、D所具有的能量)
()
A
• A．EA＋EB>EC＋ED
B．EA>EB＋EC
• C．EA>EB
D．EA＋EB<EC＋ED
• 解析：反应物的总能量大于生成物的总能量的反应属放热反应，
则有EA＋EB>EC＋ED，A正确。
吸热反应
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
反应物具有的总能量大于生 反应物具有的总能量小于生成
成物具有的总能量
物具有的总能量
放热反应
吸热反应
与化学 生成物分子成键时释放的总 生成物分子成键时释放的总
键强弱 能量大于反应物分子断键时 能量小于反应物分子断键时
的关系 吸收的总能量
吸收的总能量
反应 过程 图示
• 2．如图是1 mol氢气燃烧的能量变化图， 试分析a、b表示的含义。
• 提示：化学反应发生时首先断裂反应物 中的化学键，再形成生成物中的化学键，故 a表示破坏1 mol H—H键、0.5 mol O==O键所 吸收的能量，b表示形成2 mol H—O键所放出 的能量。
知识归纳总结 • 1．化学键与能量变化的关系
课堂素能探究
知识点
放热反应与吸热反应的理解
问题探究
• 1．做实验时，吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反 应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？
• 提示：持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热 反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的 是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。
• (3)根据经验规律判断。
• 用常见吸热和放热的反应类型来判断。
• 4．化学反应遵循的两条基本规律
• (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量保持不变。
• (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量， 但体系包含的总能量不变。
典例剖析
•确的是典例1
某反应的能量变化如图所示。则有关该反应的叙述正 ()
是电能转化为热能。
2．下列变化过程中需要吸收能量的是
(D )
A．氢气球发生燃烧爆炸
B．向污染的河水中投入生石灰
C．
D．
• 解析：H2的燃烧属放热反应，A项错误；CaO与H2O发生化合反应， 放出热量，B项错误；氯原子结合成氯气分子，形成化学键放出能量， C项错误；H2分子拆为氢原子，破坏化学键，吸收能量，D项正确。
洋能和______能等。
太阳
风
氢
预习自测
• 1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
• (1)吸热反应需要加热才能反应。
()
• (2)已知Al与稀盐酸的反应为放热反应，即Al的能量大于H2的能×量。
()
• (3)有能量变化的物质变化一定是化学变化。
( ×)
• (4)地下水循环取暖属于放热反应。 • (5)空调取暖属于放热反应。
• A．是吸热反应
B
• B．生成物比反应物稳定
• C．该反应一定是氧化还原反应
• D．向外界放出的热量为(E2－E3)
• 解析：该反应的反应物能量高于生成物，是放热反应，故A错误；生成 物能量低于反应物，所以生成物比反应物稳定，故B正确；该反应不一
定是氧化还原反应，故C错误；向外界放出的热量为(E1－E3)，故D错误。
2．计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生 成物分子化学键形成时放出的总能量。 公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放)ΔΔQQ<>00， ，为 为放 吸热 热反 反应 应
• 2．理解本质，重应用。了解化学能与电能的转化是建立在氧化还 原反应的基础之上的，紧扣氧化还原反应的概念与知识，理解原电池 的原理及其在化学电源中的实际应用。
• 3．明确概念，练规范。理解化学反应速率的概念，学会运用“三 段式”进行相关计算，规范做题掌握规律方法。
• 4．了解特征，会判断。深刻理解化学反应限度的特征，学会判断 一个可逆反应到达化学平衡状态的方法。
吸收能量
放出能量
• (2)实例：
吸收
放出 放出
放出
• 计算分析：
化学键
H—H Cl—Cl H—Cl 结论
反应中能量变化
1 mol化学键
反应中能量变化
吸收436 kJ 吸收243 kJ
共吸收679 kJ
放出431 kJ
共放出862 kJ
679 kJ－862 kJ＝－183 kJ，即反应放出183 kJ热量
• 2．常见的放热反应和吸热反应
• 3．放热反应和吸热反应的判断方法
• (1)根据反应物和生成物的总能量大小判断。反应物的总能量大于 生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。
• (2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断。
• 破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的 能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。
• 2．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；而有些吸热反应常温下就能发 生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
知识归纳总结 • 1．放热反应与吸热反应的比较：
定义 形成 原因
放热反应
确的是
()
• A．白磷比红磷稳定
B
• B．红磷比白磷稳定
• C．1 mol白磷比1 mol红磷含有的总能量低
• D．红磷转化为白磷要放热
• 解析：已知某温度下，1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ热能，则 白磷转化成红磷是放热的，说明红磷更稳定，A错，B正确；物质具有 的能量越低越稳定，C错；红磷转化为白磷是吸热的，D错。