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(共34张PPT)
第1课时　化学反应与热能
1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
核心素养发展目标
一、化学反应过程中存在热量变化
随堂演练　知识落实
二、化学反应中能量变化的原因
内
容
索
引
三、化学能与热能相互转化的应用
1.实验探究
一、化学反应过程中存在热量变化
实验操作
实验现象 有 产生；用温度计测量，温度____ 闻到 气味；烧杯壁 ；玻璃片和烧杯 ，混合物呈_____
实验结论 该反应产生 ，____ 热量 该反应产生NH3和H2O， 热量
气泡
升高
刺激性
发凉
黏结在一起
糊状
气体
放出
吸收
结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。
化学 方程式 ________________________ _____________________________
__________________
放出
吸收
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2
＋2NH3↑＋10H2O
2.放热反应和吸热反应
(1)概念
①放热反应： 热量的化学反应。
②吸热反应： 热量的化学反应。
释放
吸收
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
(2)常见的放热反应和吸热反应
(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应(　　)
(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应(　　)
(3)化学反应既有物质变化，又有能量变化(　　)
(4)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能(　　)
(5)吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行(　　)
(6)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式
(　　)
判断正误
×
×
√
×
×
√
1.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装置：
(1)该小组选择装置Ⅰ探究Na2O2和H2O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：______________________________。
理解应用
U形管右侧液面下降，左侧液面上升
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(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，原因为___________________________
___________。
不是
硝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_____________________________________
_______________________________________。
不能
镁和盐酸反应生成氢气，无论是吸热反应还是放热反应，烧杯中导管口都有气泡冒出
2.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中　②煅烧石灰石制生石灰　③食物腐烂　④炸药爆炸　⑤氢
气在氯气中燃烧　⑥生石灰与水作用制熟石灰　⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)　⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应　⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有：______。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
归纳总结
返回
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以H2＋Cl2===2HCl反应为例探究化学反应中能量变化
①该反应过程中共吸收 kJ能量，共放出 kJ能量。
②该反应 (填“放出”或“吸收”) kJ热量，为 反应。
679
862
放出
183
放热
(2)化学反应中能量变化的本质原因
吸收
放出
吸热
放热
放热反应 吸热反应

化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存”
2.化学反应中能量变化的决定因素(宏观辨识)
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。
(1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热(　　)
(2)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等(　　)
(3)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化(　　)
(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程
(　　)
(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量(　　)
判断正误
×
√
√
×
×
1.已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收
180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
根据图示回答下列问题：
(1)该反应中反应物所具有的总能量_____(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收____ kJ能量。
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量x值为____。
深度思考
低于
632
946
解析　根据图示，断裂旧化学键所吸收能量为(x＋498)kJ，形成新化学键所释放能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)所吸收能量为180 kJ，因此有180 kJ＝(x＋498)kJ－1 264 kJ，故x为946。
2.磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在25 ℃、101 kPa下，31 g白磷完全转化为红磷，放出11 kJ的热量，根据以上事实回答下列问题：
(1)红磷转化为白磷属于_____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是_____(填“白磷”或“红磷”，下同)。
(3)31 g白磷与31 g红磷的能量较高的是_____，二者更稳定的是_____。
吸热
白磷
白磷
红磷
返回
1.现阶段人类获取热能的主要途径是： ；使用最多的常规能源是： ___ 。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的 __ 等是大气污染物的主要来源。
三、化学能与热能相互转化的应用
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
粉尘、SO2、NOx、CO
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有__________________
等。
太阳能、风能、地热
能、海洋能和氢能
小明的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小明回到家和爸爸进行了一番争论。
小明认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。
小明的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。
为了说服爸爸，小明又给爸爸展示了三张图片。
理解应用
燃料 液化石油气 天然气(CNG) 95号乙醇汽油
价格(元/升) 4.8 2.3 6.9
热值(kJ/kg) 4.5×104 4.0×104 4.6×104
图2　常用车用燃料热值及价格
图3　不同能源在各年代所占比例
最后小明的爸爸赞同了小明的观点，决定将汽油改为天然气。
(1)小明鼓励爸爸，将汽油改为CNG的目的是________________________
_______________________________________。
(2)结合图3，对于能源的选择，请你再提一条符合小明的目的的建议：____________________________________________________________________________________。
节约石油资源，减少对空气的污染，天然气作汽油燃料性价比相对较高
为减少化石能源对环境的影响，可以大力开发利用新能源，如太阳能、风能、海洋能、氢能等
图3　不同能源在各年代所占比例
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是____(填字母)。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化
石燃料
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
acd
归纳总结
返回
1.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C.2H→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ的能量
D.1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
1
2
3
5
随堂演练　知识落实
4
√
解析　A对，H2分子中含有共价键，故2H→H2过程中形成
共价键；
B对，由图可知，H原子变成H2放出能量，则等质量的氢气
分子的能量比氢原子的能量低；
C对，由图可知，2H→H2过程中，形成1 mol H—H键要放出437.6 kJ能量；
D错，1 mol H2离解成2 mol H原子，要断裂H—H键，故要吸收437.6 kJ能量。
1
2
3
5
4
2.如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该图可以表示Zn与HCl溶液反应的能量变化
C.该反应先发生物质变化后发生能量变化
D.断开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
1
2
3
5
4
√
解析　A错，由图可知，反应物的总能量高于生成物
的总能量，则该反应是放热反应；
B对，Zn和HCl溶液反应生成ZnCl2和H2，并放出热量，
符合图示能量变化；
C错，化学反应过程中，物质变化和能量变化同时发生；
D错，该反应是放热反应，断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。
1
2
3
5
4
3.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是
A.“氢油”不稳定
B.氢能源属于可再生能源
C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破
D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级
√
1
2
3
5
4
解析　“氢油”便于储存和运输，说明它比较稳定，故A错误；
氢气燃烧生成水，水分解又生成氢气，故属于可再生能源，故B正确；
常温常压下可以将氢气融入到一种化合物“储油”中，故该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破，故C正确；
液态储氢解决了氢能储存难、运输难的问题，能实现氢能的广泛应用，故有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级，故D正确。
1
2
3
5
4
4.下列有关新能源的说法不正确的是
A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能
B.风能、太阳能是清洁能源
C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的
矿物燃料
D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保
√
1
2
3
5
4
5.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：
(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是____(填字母，下同)。
A.石油 B.煤
C.天然气 D.生物质能
1
2
3
5
4
D
(2)下列对能源的看法合理的是_______。
A.化石能源属于不可再生能源，只会越用越少
B.生物质能是一种可再生能源，有广泛的前景
C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源
D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约
型社会
1
2
3
5
4
ABCD
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