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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化授课ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化授课ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了实验探究，该反应是放出热量，该反应是吸收热量，放热反应，吸热反应，常见的放热反应，常见的吸热反应，思考与交流，放出的能量，吸收的能量等内容，欢迎下载使用。
【学习目标与核心素养】
学习目标1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。2、知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。3、了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
核心素养1、宏观辨识：理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。2、微观探析：从化学键的断裂和形成上认识化学能量与化学变化的本质。
现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社火生产到学科研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。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这放热或吸热现象。
【实验6-1】在一只试管中加入2 mL 2 ml/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。
【实验6-2】将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。
一、吸热反应与放热反应
把释放热量的化学反应称为放热反应。
把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反；中和反应
氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反；
1．放热反应和吸热反应
化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
(1)在1 ml氢分子中，含有 ml氢原子，含有 ml H—H键。(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下，由2 ml H原子形成1 ml H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 ml氢分子变为2 ml氢原子时，需要断开1 ml H—H键，其能量变化是 。
吸收436 kJ的能量
2．化学反应的能量变化的本质
(1)CH4的结构式是 ，1 ml CH4分子中含有 ml C—H键。(2)在CH4中，断开1 ml C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 ml CH4中的C—H键其能量变化是。
放出4 ml×415 kJ·ml－1
＝1 660 kJ的能量
结论：在相同条件下，由原子形成1 ml化学键时所 ，与断开1 ml相同化学键所 是相等的。
断开1 ml H-H 键要吸收 436 kJ 的能量断开1 ml Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量生成1 ml H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量
H2 + Cl2 = 2HCl
E吸收=436+243=679 kJ E放出=431×2=862 kJ
E1＜ E2 放热反应
+436 kJ (H2)+243 kJ (Cl2)
2×(-431 kJ)= - 862 kJ
吸收能量E1＞释放能量E2 该反应为吸热反应吸收能量E1＜释放能量E2 该反应为放热反应
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3．化学反应的能量变化的宏观分析
各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。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，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
反应物的总能量>生成物的总能量
反应物的总能量<生成物的总能量
放热反应：反应物能量 > 生成物能量吸热反应：反应物能量 < 生成物能量
人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。
利用过程中面临两个问题
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；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。
一个是燃料燃烧阶段，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；另一个环节是能量利用阶段，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，有效提高能源利用率。
太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等
煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或建议，并与同学讨论。
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必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 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A.只有③④ B.只有①②C.①②③④ D.②③④
2.已知反应A2＋B2===2AB，破坏1 ml A2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 ml B2中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成1 ml AB中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法正确的是（ ）A.若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热B.若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热C.若该反应放出能量，则Q1＋Q2＞Q3D.若该反应吸收能量，则Q1＋Q2
4.断开1 ml H—H键、1 ml N—H键、1 ml N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求：(1)1 ml N2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。
(2)1 ml H2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ(不考虑可逆反应)。
5.下列说法不正确的是（ ）A.当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的B.目前，全球仍处于化石能源时代C.人体生命活动所需要的能量，是由氧化还原反应提供的D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类
6.“能源分类相关图”如下图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是（ ）A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、沼气 D.地热能、海洋能、核能
【学习目标与核心素养】
学习目标1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。2、知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。3、了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
核心素养1、宏观辨识：理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。2、微观探析：从化学键的断裂和形成上认识化学能量与化学变化的本质。
现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社火生产到学科研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。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这放热或吸热现象。
【实验6-1】在一只试管中加入2 mL 2 ml/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。
【实验6-2】将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。
一、吸热反应与放热反应
把释放热量的化学反应称为放热反应。
把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反；中和反应
氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反；
1．放热反应和吸热反应
化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
(1)在1 ml氢分子中，含有 ml氢原子，含有 ml H—H键。(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下，由2 ml H原子形成1 ml H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 ml氢分子变为2 ml氢原子时，需要断开1 ml H—H键，其能量变化是 。
吸收436 kJ的能量
2．化学反应的能量变化的本质
(1)CH4的结构式是 ，1 ml CH4分子中含有 ml C—H键。(2)在CH4中，断开1 ml C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 ml CH4中的C—H键其能量变化是。
放出4 ml×415 kJ·ml－1
＝1 660 kJ的能量
结论：在相同条件下，由原子形成1 ml化学键时所 ，与断开1 ml相同化学键所 是相等的。
断开1 ml H-H 键要吸收 436 kJ 的能量断开1 ml Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量生成1 ml H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量
H2 + Cl2 = 2HCl
E吸收=436+243=679 kJ E放出=431×2=862 kJ
E1＜ E2 放热反应
+436 kJ (H2)+243 kJ (Cl2)
2×(-431 kJ)= - 862 kJ
吸收能量E1＞释放能量E2 该反应为吸热反应吸收能量E1＜释放能量E2 该反应为放热反应
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3．化学反应的能量变化的宏观分析
各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。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，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
反应物的总能量>生成物的总能量
反应物的总能量<生成物的总能量
放热反应：反应物能量 > 生成物能量吸热反应：反应物能量 < 生成物能量
人类利用能源的三个阶段： 时期、 时期和 时期。
利用过程中面临两个问题
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；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。
一个是燃料燃烧阶段，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；另一个环节是能量利用阶段，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，有效提高能源利用率。
太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等
煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或建议，并与同学讨论。
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必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 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A.只有③④ B.只有①②C.①②③④ D.②③④
2.已知反应A2＋B2===2AB，破坏1 ml A2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 ml B2中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成1 ml AB中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法正确的是（ ）A.若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热B.若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热C.若该反应放出能量，则Q1＋Q2＞Q3D.若该反应吸收能量，则Q1＋Q2
4.断开1 ml H—H键、1 ml N—H键、1 ml N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求：(1)1 ml N2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。
(2)1 ml H2完全反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ(不考虑可逆反应)。
5.下列说法不正确的是（ ）A.当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的B.目前，全球仍处于化石能源时代C.人体生命活动所需要的能量，是由氧化还原反应提供的D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类
6.“能源分类相关图”如下图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是（ ）A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、沼气 D.地热能、海洋能、核能
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