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必修第二册
第六章
化学反应与能量
第一节
走进奇妙的化学世界
化学反应与能量变化
250
*5%
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kw
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新 教 材 新 高 者
> 火箭发射的动力是什么
能 量
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六章： 化学反应
与能量。
志 刚
王亚平
神 舟 十 三 号
圆 满 发 射 成 功
神 习
E 7 三 T
00-00
00-43
新 教 材 新 高 考
你知道其中的奥秘吗
不用电不用火 习
一 瓶 冷 水 吃 火 锅
照冷水“火镉
钟 火 改 水 火
新教材 新 高 考
自热包发热原理
自热包成分：含有生石灰、碳酸钠、焙烧
硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭
问题：冷水火锅的热量来源于
1 、CaO+H O=Ca(OH) 放出大量热，这
是主要热量来源。
2、 其他物质铁粉、铝粉与焦炭粉活性炭
等物质混合作用下，铁粉、铝粉可以和氧气
发生氧化还原应提供持续稳定能量。
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第1课时
化学反应与热能
通过实验和已有的知识、经验感受化学反应中的
能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树
立物质变化中伴随能量变化的观念
能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度
形成化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力
学习
目标
PART
01
实验操作 实验现象
结论
图6-1盐酸与镁反应前后溶液的程度变化 镁条逐渐溶解 有气泡产生 温度计指示温度升高
镁与盐酸反应
放出热量
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学习任务一 化学反应中的热量变化
[问题1]在化学反应中，能量变化主要表现为热量的放出或吸收，分别 触
摸下列两个实验中的试管外壁或烧杯外壁，判断反应中的热量变化，写出
对应的化学反应方程式。 Mg+2HCl=MgCl +H ↑
实验操作 实验现象
实验结论
图6-2化学反应吸热使烧杯与木片 间的水凝结成冰 有刺激性气味气体产生 用手摸烧杯底部有冰凉感 觉 用手拿起烧杯，木片粘结 到烧杯的底部
该反应产生 NH ,吸收热 量
Ba(OH) 8H O+2NH Cl=BaCl +10H O+2NH ↑
以上两个实验中，化学反应前后的温度变化说明化学反应过程中
伴有热量的释放或吸收
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化学反应 放热或吸热反应 化学反应 放放热反应： 应 白磷或碳燃烧 盐酸与NaOH中和 镁条燃烧 放 热 反 应 高温煅烧石灰石 吸 热 反 应
生石灰溶于水 氯酸钾受热分解
钠与水的反应 氢气还原氧化铜
大理石与盐酸 碳与水蒸气反应
锌片与硫酸混合 碳与CO 反应
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[问题2]化学上有释放热量的化学反应叫放热反应；把吸热热量的化学反应 叫吸热反应；试根据生活常识判断下列反应是放热反应还是吸热反应
吸热反应一定需要加热 放热反应一定不需要加热吗
1、放热反应： 释放热量的化学反应
常见的放热反应 金属与酸、水的反应；
燃烧反应； 中和反应；
多数化合反应；
缓慢氧化反应； 铝热反应
2、吸热反应： 吸收热量的化学反应
常见的吸热反应 Ba(OH) 和NH Cl的反应；
HCl 和 NaHCO 的 反 应 ；
C与CO ;C与H O(g)
多数分解反应；
特别提醒： 吸热反
应和放热反应属于化学 反应， 一些物质溶于水， 也会有吸热和放热现象：
浓 H SO 、NaOH(s) 等 溶
于水要放热；
NH NO (s) 、NH Cl(s) 等
溶于水要吸热,但不
能说是放热反应和吸热 反应。
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吸热反应与放热反应
吸收热量的化学反应——吸热反应
1 、C 、H 、CO等高温下作还原
剂
例：C+CO 、H +CuO、C+H O(g)
2、大部分分解反应
3 、Ba(0H) ·8H O+NH Cl
4.盐酸与碳酸氢钠
1、 燃料的燃烧
2、物质的缓慢氧化
3、 活泼金属与水或
酸的反应
4、 中和反应
5、 大部分化合反应
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提炼归纳 放热反应与吸热反应
1.概念 释放热量的化学反应——放热反应
2.常见的放热反应和吸热反应
吸热反应
放热反应
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3.【注意】
判断放热反应、吸热反应的两大误区：
①条件误区：误认为能量变化与反应条件有关。吸热反应、放热反应与反
应是否需要加热等条件没有直接联系，需要持续加热才进行的反应为吸
热反应，不需加热或加热停止后仍能进行的反应为放热反应。
②表象误区：误认为吸热的过程就是吸热反应，放热过程就是放热反应。忽
视了放热反应、吸热反应都是化学反应这一前提。一些物理变化也会有吸
热和放热现象：浓H SO 、N aOH(s) 等溶于水要放热；干冰升华、冰融化、
硝酸铵等铵盐溶于水会吸热
典题精练
1.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加
热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化
亚铁。铁粉和硫粉加热才能发生反应，属于吸热反应
吗
化学反应的放热与吸热与反应条件没有关系。需
要加热的反应不一定是吸热反应；放热的反应不
一定不需要加热
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计铁粉和硫粉混合物
红热玻璃棒
石棉网
纸筒
5.m
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典题精练
2.于谦的这首诗中，涉及哪些反应 请写出这些反应的化学方程式，
并指明反应是放热反应还是吸热反应。
提示Caco,caO+co 个 吸热反应
CaO+H O====Ca(OH) 放热反应
Ca(OH) +CO ====CaCO ↓+H O 放热反应
干 錘 萬 鑿 出
深山烈火焚
烧 若 等聞粉
身 碎 骨 渾 不
怕要留清白
在 人間
3.已知有下列变化过程：
①浓硫酸溶于水；
②盐酸和氢氧化钠溶液的反应；
③甲烷在空气中燃烧；
④氢气和氯气反应；
⑤二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳；
⑥加热高锰酸钾生成锰酸钾；
⑦液态水变成水蒸气；
⑧铝与盐酸反应产生氢气；
⑨常温下，Ba(OH) ·8H O晶体研细后与
NH Cl晶体反应。
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问题思考：
(1)以上变化中，需要吸收热量的是
,是不是都需要加热
提示：⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收热
量。⑨不需要加热。
(2)上述变化中，属于化学变化并且
能够放出热量的有 。
提示：②、③、④、⑧均是化学变
化且放出热量。
4.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究化学
反应过程中有热量变化时，某兴趣小组设计了如下三套实验装置：
(1)该小组选择装置I 探究Na O 和H O反应为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管
中，现象为_ ,化学方程式Na O +2H O===4NaOH+O 1
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放热现象：浓硫酸、NaOH等溶于水；
吸热现象：干冰升华、冰融化等；硝酸铵等铵盐溶于水
U 形管右侧液面下降，左侧液面上升
物理 过程
I IⅡ III
高者
红 墨水
I Ⅱ III
(2)该小组采用装置Ⅱ,探究硝酸铵溶于水的能量变化，当向盛有硝酸铵固体的试管中
滴入少量水，发现导管中形成一段水柱，则该变 化 (填“是”或“不是”)吸热 反应，原础 酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化
(3)该小组在探究镁和盐酸反应热量变化时，选择了装置Ⅲ,发现反应
过程中，导管口有气泡冒出该装置 (填“能”或“不能”)证明镁
和盐酸反应为放热反应，原因为 g
新教材新
高考
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化学反应中能量变化的原因
思考与交流
吸收能量 释放能量
化学反应中能量变化的主要原因是什么
化学键的断裂和形成
有新物质的生成
旧键断裂，新键形成
化学反应的特征
化学反应的实质
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【问题3]请根据下列信息判断氢气和氯气化合生成氯化氢的反应是吸收能量还是放出能量
旧化学键断裂需要吸收的能量：436+243=679kJ
新化学键形 成需 要释 放的 能 量 ： 2 × 4 3 1 = 8 6 2kJ
能量变化 ( 放 出 热 量 ) : 8 6 2 - 6 7 9 = 1 8 3kJ
上MoL
J H 吸收能量
上述分析表明， 化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的 主要原因。
吸收能量
1mol
H (g)+Cl (g)=2HCl(g)
放出431kJ
能量
吸收243kJ 能 量
C
2moL
吸收436kJ 能量
放出能量 T
放出能量
H (g) +Cl (g) =2HCl (g)
H-H+Cl—Cl →2H—Cl
(436+243)KJ (431 +431)KJ
吸收的能量 释放的能量
反应结果放出能量
=(431+431)-(436+243)KJ=183KJ
取决于断键吸收的总能量与
成键放出的总能量的相对大
小
+436 kJ(H ) +243 kJ(Cl ) H (g)+Cl (g)
2H+2C1
2×(-431 kJ) =-862 kJ
1molH 1molCl -……-…--- - …………… 共价键断裂 吸收436kJ能量 共价键断裂 吸收243kJ能量
- ·- -----------1
2molH
1000000000000000008*
2molCl
共价键形成 释放862kJ能量 ·1 1 11-1 1 1 1 11010 101001
2molHCl
…… 11 111
-183 kJ
42fcí(g)
能量变化关系示意图
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反应历程
新 教 材 新
提炼归纳 化学反应中能量变化的原因---微观角度
化学反应中热量变化的实质
反应物 旧键的断裂
吸热
放热
生成物 新键的断裂
旧键断裂吸收的热量大于新键形成放出的热量，为吸热反应； 旧键断裂吸收的热量小于新键形成放出的热量，为放热反应。
高考
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化学反应的能量变化的宏观分析
[问题4]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。根据下述示意图判断反应物、生物物具有的总能量相对大小与 放热反应和吸热反应有何关系
放热反应： 反应物的总能量 > 生成物的总能量
吸热反应：反应物的总能量 < 生成物的总能量
生成物的总能量低 反应物的总能量低
生成物的总能量高
反应物的总能量高
吸热反应
放热反应
释放能量
吸收能量
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提炼归纳
化学反应中能量变化的原因--宏观角度
能量 能量
生成物 生成物 反应物 反应物
的总能量 的总能量
吸收热量
放出热量
反应物 生成物
的总能量[反应物 的总能量 生成物
图 1 ……… 恩2
①反应物总能量 小于 生成物总 ②反应物的总能量大 于生成物
能量， 为吸热反应。 的总能 量 时 为放 热 反 应
nu--- …-- ·
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微观粒子都在不停地运动和相互作用着，如分子平动能、分子转 动能、分子振动能、分子间势能、原子间键能、电子运动能、核 内基本粒子间核能等等。系统内部这些能量的总和叫做系统的内 能即热力学能，也就是中学教材上所说的物质具有的能量。
温度不断升高，自身能量不断增大，稳定性越来越低
能量越低越稳定
冰
水蒸气
物质的能量和物质稳定性的关系是什么
物质
的
能量
水
2.(1)20世纪30年代，Eyring 和Pzer 在碰撞理论的基础上提出化学反应的 过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物 到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO 和CO反应生成 CO 和NO过程中的能量弯化示意图，
说明这个反应是 放热热 (填“吸热”或“放热”)
反应，NO 和CO的总能量大 于
(填“大于”“小于”或“等于”)CO 和NO的总能量。
典题精练
1、 已知反应A+B=C+D 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是
A和B的总能量一定高于C和D的总能量
该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
A的能量一定高于C B的能量一定高于D
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A.
B.
C.
D.
C
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(2)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol C(石墨)转化为C(金刚石), 吸收1.9 kJ的热量。
①该反应 是 (填“是”或“不是”)吸热反应。
② C(石墨)和C(金刚石)相比，C(金刚石)能量高，(石墨) 更稳定。
(石墨)与C(金刚石)各1 mol在相同条件下燃烧，C(金刚石，放出的
3.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1
mol氢气中的化学键消耗的能量为Q,kJ, 破坏1 mol氯气中的化 学键消耗的能量为Q。kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能 量为Q kJ。 下列关系式中，正确的是 ( )
A.Q +Q >Q B.Q +Q >2Q
C.Q +Q 热量多
③推 测
反应类型 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 宏观原因 反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量 微观原因 成键时释放的总能量大 于断键时吸收的总能量 成键时释放的总能量小 于断键时吸收的总能量 图示 能量 能量 生成物 反应物 O
吸热反应
反应物 生成物 放热反应 O 反应过程
课堂小结
新教材 新 高
反应过程
1、 宏观角度：物质的能量 能
①E反应为>E生成， 放 热友应 量
② E 左曲体系能量降 2、微观角度：化学键 低
① E 新健吸收> E 武键辩放 ，吸 热反应
放热反应
E>E
E断
E成
反应物总能量 EA新 教 材 新 高 考
如何判断一个化学反应完成后的结果是吸热还是 放热
用图像表征以上两个角度的吸、放热反应过程
②E≈α能量来自环境
体系能量升高
生成物总能量
总 结
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自主学习 学习任务二 人类对能源的利用
[问题5]阅读必修二教材第34-35页，回答下列有关问题：
1、 现阶段人类获取热能的主要途径是什么 使用最多的常规能源有哪些
2、 从我国能源消费总量和构成角度，了解我国能源利用存在哪些问题 人类利用能源的三个阶段： 柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。
利用过程中面临两个问题
分类消费总量
消费总量
水电、风电、核电
52019
12
不同社会发展水平时期的
人均每日耗能 (kJ)
1000000
000000
800000
600000
400000
200000
原始社会 农业社会 现代社会
能源的不可再生，储量有限；产生大量大气污染物。
消费量
(折合成 标准煤)/
万吨
占 比 / %
2015年我国能源消费总量和构成
天然气
25364
煤炭
273849
石 油
78673
429905
100
64
18
6
能量利用阶段——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。
寻找新能源
新能源特点：资源丰富、可以再生、无污染
常见新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等
新教材 新 高考
为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，节能和寻找清洁的新能源成为 人类的必然选择
燃料燃烧阶段——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
风能 核能 太阳能
解决办法
节约能源
地热能
燃烧效率

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