《化學能 和熱能》優(yōu)質教學課件

化學：化學能與熱能優(yōu)質教學課件（人教版必修）第二章化學反應與能量第二章化學反應與能量2.1 化學反應與熱能化學反應與熱能很早以前，人們就對化學反應孜孜不很早以前，人們就對化學反應孜孜不倦的探索倦的探索,究竟化學反應的魅力何在究竟化學反應的魅力何在?1.化學反應產(chǎn)生出的許多化學反應產(chǎn)生出的許多新物質新物質，可以，可以滿足人們的物質生活需要！滿足人們的物質生活需要！2.化學反應化學反應提供的能量提供的能量 推動人類社會不推動人類社會不斷的進步。斷的進步。思考思考反應中的能量變化白磷的燃燒白磷的燃燒氨的燃燒氨的燃燒 化學反應化學反應 伴隨著熱量的放出伴隨著熱量的放出結論：結論：反應中的能量變化CaCO3 CaO+CO2高溫CuO+H2 Cu+H2O加熱C+H2O CO +H2高溫產(chǎn)生水煤氣的反應產(chǎn)生水煤氣的反應氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅生產(chǎn)生石灰的反應生產(chǎn)生石灰的反應高溫加熱以上反應需要吸收一定能量，才能發(fā)生以上反應需要吸收一定能量，才能發(fā)生。注意反應條件注意反應條件現(xiàn)象結論一、化學能與熱能的相互轉化一、化學能與熱能的相互轉化分組實驗分組實驗 1 1：鹽酸與鋁片的反應：鹽酸與鋁片的反應 分組分組實驗實驗 2 2：Ba(OH)Ba(OH)2 2 8H2O與與NH4Cl的的反應反應 現(xiàn)象結論反應放出熱量。反應放出熱量。反應放出熱量。反應放出熱量。有氣泡放出，溫度升高。有氣泡放出，溫度升高。有氣泡放出，溫度升高。有氣泡放出，溫度升高。有刺激性氣味，燒杯底部有刺激性氣味，燒杯底部有刺激性氣味，燒杯底部有刺激性氣味，燒杯底部很冷，燒杯下很冷，燒杯下很冷，燒杯下很冷，燒杯下面面面面的玻璃片的玻璃片的玻璃片的玻璃片被凍在一起。被凍在一起。被凍在一起。被凍在一起。反應吸收熱量。反應吸收熱量。反應吸收熱量。反應吸收熱量。分組分組實驗實驗 3 3：酸與堿的中和反應：酸與堿的中和反應 反應物及其用反應物及其用量量酸酸HCl 20mL 1mol/LHNO3 20mL 1mol/L堿堿NaOH 20mL1mol/L KOH 20mL1mol/L 混合前溫度混合前溫度室溫室溫室溫室溫 混合后溫度混合后溫度 結結 論論 歸納與概括歸納與概括HCl與與NaOH發(fā)生中發(fā)生中和反應時和反應時放熱放熱。HNO3與與KOH發(fā)生發(fā)生中和反應時中和反應時放熱放熱。強酸和強堿發(fā)生反應時放出強酸和強堿發(fā)生反應時放出熱量熱量。思考與交流思考與交流測量中和反應熱應該注意哪些問題？測量中和反應熱應該注意哪些問題？1、保溫隔熱的效果一定要好。、保溫隔熱的效果一定要好。2、酸堿濃度要準確。、酸堿濃度要準確。3、溫度計要讀準，水銀球要全浸在、溫度計要讀準，水銀球要全浸在4、實驗操作時動作要快，以盡量、實驗操作時動作要快，以盡量溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再讀。溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再讀。減少熱量的散失。減少熱量的散失。5、中和熱：、中和熱：是指酸堿中和反應生成是指酸堿中和反應生成 1mol H2O（液態(tài)）（液態(tài)）所釋放的熱量，即放出熱量為所釋放的熱量，即放出熱量為57.3kJ Al、Mg與與HCl的反應，的反應，酸堿中和反應酸堿中和反應 放出熱量放出熱量 Ba（OH）2 8H2ONH4Cl晶體反應。晶體反應。吸收熱量吸收熱量1.化學反應化學反應 歸納與整理歸納與整理化學能和熱能可以相互轉化化學能和熱能可以相互轉化質量守恒定律質量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律2.兩個定律兩個定律 2、化學反應化學反應有有新物質生成新物質生成，伴，伴有有能量變化能量變化，常表現(xiàn)為，常表現(xiàn)為熱量熱量 變化變化(還有光能、電能等還有光能、電能等)。小小 結結放熱反應：有熱量放出的化學反應放熱反應：有熱量放出的化學反應吸熱反應：有熱量吸收的化學反應吸熱反應：有熱量吸收的化學反應 1、化學反應的過程、化學反應的過程,可以看成是可以看成是能量的能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程的過程常見的吸熱和放熱反應常見的吸熱和放熱反應看看學材學材P27鞏固練習：鞏固練習：1.下列物質加入水中顯著放熱的是：下列物質加入水中顯著放熱的是：A.生石灰生石灰 B.酒精酒精C.固體固體NaCl D.固體固體NaOH2.下列反應中既屬于氧化還原反應同時又下列反應中既屬于氧化還原反應同時又是吸熱反應的是：是吸熱反應的是：A.Ba(OH)2 8H2O與與NH4Cl反應反應B.鎂與稀鹽酸鎂與稀鹽酸 C.灼熱的炭與灼熱的炭與CO2D.甲烷與甲烷與O2反應反應鞏固練習：鞏固練習：3.下列反應屬于放熱反應的是下列反應屬于放熱反應的是:A.NaOH與與HCl反應反應 B.C和和CO2共熱共熱C.碳酸鈣的分解碳酸鈣的分解 D.制備水煤氣的反制備水煤氣的反應應4、1molBa(OH)2 和和1mol H2SO4反應放反應放出的熱量為出的熱量為Q，則，則Q為它們的中和熱為它們的中和熱錯錯 其中和熱為其中和熱為1/2 Q例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下列反、在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量應放出熱量Q1、Q2的大小的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反應物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的分析：反應物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉化為液態(tài)數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉化為液態(tài)要放出一定數(shù)量的熱量要放出一定數(shù)量的熱量Q2Q1B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下列反、在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量應放出熱量Q1、Q2的大小的大小兩式兩式數(shù)量相同，數(shù)量相同，S由固態(tài)由固態(tài)吸收熱量轉化為吸收熱量轉化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成氣態(tài)，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量其放出熱量的的總和小于由氣態(tài)總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱直接燃燒所放出的熱量量C:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下、在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量列反應放出熱量Q1、Q2的大小的大小固態(tài)固態(tài)C氧化為氧化為CO，釋放出熱量釋放出熱量Q1，CO是氣是氣體燃料，和體燃料，和O2反應生成反應生成CO2，又釋放熱量又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和兩次釋放熱量的總和Q1+Q3，等于固態(tài)等于固態(tài)C氧氧化為氣態(tài)化為氣態(tài)CO2釋放的熱量釋放的熱量Q2，Q2Q1D:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)+Q2狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋放的熱量也應是前式的一半，放的熱量也應是前式的一半，Q2Q1思考與討論思考與討論化學反應伴隨著能量變化，有的反應化學反應伴隨著能量變化，有的反應放出熱放出熱量量，有的反應卻需要不斷的，有的反應卻需要不斷的加熱加熱，吸收熱量吸收熱量反應才能進行。反應才能進行。這是為這是為什么呢？什么呢？這些能量又是如何變化的這些能量又是如何變化的呢？能量從哪來又到哪里呢？能量從哪來又到哪里去了呢？去了呢？二、化學鍵和化學反應二、化學鍵和化學反應 中能量變化的關系中能量變化的關系1、化學反應中能量變化與鍵能的關系、化學反應中能量變化與鍵能的關系 分子或化合物里的分子或化合物里的原子原子之間之間是通過是通過 相結合的，而化相結合的，而化學鍵是與能量聯(lián)系在一起的。學鍵是與能量聯(lián)系在一起的?；瘜W鍵化學鍵斷開舊鍵斷開舊鍵 吸收能量吸收能量形成新鍵形成新鍵 放出能量放出能量H-H=H+H 吸收吸收 436kJ/molH-F=H+F 吸收吸收 565kJ/mol 化學鍵的化學鍵的斷裂斷裂和和形成形成是化學是化學反應中能量變化的主要原因反應中能量變化的主要原因在在25和和101kPa的條件的條件H+H=H-H 放出放出 436kJ/molH+F=H-F 放出放出 565kJ/mol問題問題 如何知道一個反應是如何知道一個反應是吸熱還是放熱呢？吸熱還是放熱呢？一個簡單的計算：一個簡單的計算：在在25和和101kPa的條件下，的條件下，即即：由由1mol的的H2和和1mol的的F2，會會釋放釋放出出 2 565kJ-436kJ-155kJ=539kJH2+F2 2HF kJF-F F +F 吸收吸收155kJ/molH-H H +H 吸收吸收436kJ/mol吸收還是放吸收還是放出熱量？出熱量？放出放出539H+F H-F 放出放出565kJ/mol例如例如小結小結2.化學鍵化學鍵斷裂斷裂會會 ，化學鍵化學鍵形成形成要要 。1.各種物質儲存了各種物質儲存了 。4.化學反應過程是舊化學鍵化學反應過程是舊化學鍵 和新和新 化學鍵化學鍵 ，并伴隨能量變化。，并伴隨能量變化。3.化學鍵化學鍵在斷裂（或生成）時在斷裂（或生成）時吸收（或釋放）的吸收（或釋放）的能量能量 。5.反應是吸熱還是放熱，取決于反應是吸熱還是放熱，取決于 ?；瘜W能化學能釋放能量釋放能量吸收能量吸收能量不同不同不同不同斷裂斷裂形成形成反應物的總能量與生成物的總能量的反應物的總能量與生成物的總能量的相相對對大小。大小。若若H2-H10反應反應吸熱吸熱H2H1H2H1鍵斷裂吸收的能量鍵斷裂吸收的能量HtH2鍵生成釋放的能量鍵生成釋放的能量若若H2-H10反應反應放熱放熱H1Ht2、各種物質都儲存化學能、各種物質都儲存化學能不同物質不同物質儲有化學能不同儲有化學能不同反應物反應物能量能量高高生成物生成物能量能量高高生成物生成物能量能量低低反應物反應物能量能量低低 放出能量放出能量吸收能量吸收能量 放熱反應是放熱反應是化學能化學能轉化為轉化為熱能熱能。吸熱反應是吸熱反應是熱能熱能轉化為轉化為化學能化學能?？偨Y：總結：三、化學反應提供的熱能對人類社會意義三、化學反應提供的熱能對人類社會意義1.利用熱量進行生活、生產(chǎn)、和科研。利用熱量進行生活、生產(chǎn)、和科研。2.利用熱能使許多化學反應得以發(fā)生利用熱能使許多化學反應得以發(fā)生1、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（）A.需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B.放熱反應在常溫下一定能進行放熱反應在常溫下一定能進行C.反應是放熱還是吸熱，必須看反應物和生反應是放熱還是吸熱，必須看反應物和生 成物所具有的總能量的相對大小成物所具有的總能量的相對大小D.化學反應釋放的能量一定是熱量化學反應釋放的能量一定是熱量2、下列燃料中、下列燃料中,不屬于化石燃料的是不屬于化石燃料的是()A.煤煤 B.石油石油 C.天然氣天然氣 D.水煤水煤氣氣DC鞏固練習：鞏固練習：1、化學反應中，斷裂化學鍵需要、化學反應中，斷裂化學鍵需要 ，形成化學鍵將，形成化學鍵將 化學反應是吸收熱化學反應是吸收熱反應還是放熱反應決定于反應還是放熱反應決定于 。2、燃料燃燒放出的熱量來自于、燃料燃燒放出的熱量來自于 ，不同的燃料燃燒時放出的熱量不同，其原因不同的燃料燃燒時放出的熱量不同，其原因是是 。3、兩位同學討論放熱和吸熱反應。甲說加、兩位同學討論放熱和吸熱反應。甲說加熱后才能發(fā)生的化學反應是吸熱反應，乙熱后才能發(fā)生的化學反應是吸熱反應，乙說反應中要持續(xù)加熱才能進行的反應是吸說反應中要持續(xù)加熱才能進行的反應是吸熱反應。你認為他們的說法正確嗎？為什熱反應。你認為他們的說法正確嗎？為什么？么？4.不同物質不僅組成不同物質不僅組成 、結構、結構 ，所包含的化學能也所包含的化學能也 。5.一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于吸收能量還是放出能量，決定于 。當。當 時，有部分能量釋放時，有部分能量釋放出來，當出來，當 ，反應物要吸收，反應物要吸收能量，才能轉變?yōu)槁暽仙晌?。能量，才能轉變?yōu)槁暽仙晌铩？茖W視野科學視野1、生物體中的能量變化、生物體中的能量變化2、人類利用能源的三個階段、人類利用能源的三個階段柴草時期。柴草時期?；剂系氖褂猛苿恿斯I(yè)革命的發(fā)展?；剂系氖褂猛苿恿斯I(yè)革命的發(fā)展。多能源結構化學仍是主要角色之一。多能源結構化學仍是主要角色之一。