2018秋高中化學 第二章 化學反應與能量 2.1.2 化學能與熱能課件 新人教版必修2.ppt

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第一節(jié)化學能與熱能 第2課時 一 化學鍵與化學反應中能量變化的關系 吸收 放出 1 化學反應中能量變化的主要原因 斷裂 形成 物質(zhì)中的原子之間是通過化學鍵相結合的 斷開反應物的化學鍵要 能量 形成生成物的化學鍵要 能量 化學鍵的 和 是物質(zhì)在化學反應中發(fā)生能量變化的主要原因 物質(zhì)的化學反應與體系的 是同時發(fā)生的 2 化學反應中能量變化的決定因素 能量變化 一個確定的化學反應完成后的結果是吸收能量還是放出能量 取決于 和 的相對高低 即 反應物的總能量 生成物的總能量 復習 交流1 1 反應物的總能量大于生成物的總能量 化學反應 能量 放出 2 反應物的總能量小于生成物的總能量 化學反應 能量 吸收 二 化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1 兩條基本自然定律 總質(zhì)量 1 質(zhì)量守恒定律 自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 但是 不變 2 能量守恒定律 一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式 的能量 但是體系包含的 不變 總能量 2 吸熱反應和放熱反應 1 定義 吸收熱量 放出熱量 吸熱反應 的化學反應 放熱反應 的化學反應 化學能 2 中和熱 1molH2O 化學能 熱能 熱能 稀的強酸與稀的強堿發(fā)生中和反應生成 時所釋放的熱量 3 化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義 能量變化 1 化學反應伴隨著 是化學反應的基本特征之一 2 化學物質(zhì)中的 通過化學反應轉(zhuǎn)化成 提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力 而 轉(zhuǎn)化成 又是人們進行化工生產(chǎn) 研制新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑 化學鍵包含 和 物質(zhì)發(fā)生化學反應的過程就是反應物分子中化學鍵的 和生成物分子中化學鍵 的 過程 離子鍵 共價鍵 斷裂 形成 復習 交流2 3 不屬于化石燃料的是 A 石油B 天然氣C 煤氣D 煤 C 化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化探究實驗 無色氣泡 上升 實驗 探究 續(xù)表 刺激性 發(fā)冷 粘連 上升 1 由實驗 中溫度計的示數(shù)變化可知鋁與鹽酸反應是 反應 填 放熱 或 吸熱 反應方程式為 用砂紙打磨光鋁條的目的是 放熱 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 除去鋁條表面的氧化膜 2 實驗 中能產(chǎn)生有氣味的物質(zhì) 該物質(zhì)是 填化學式 由實驗 的現(xiàn)象可知該反應為 填 放熱 或 吸熱 反應 NH3 吸熱 放熱 3 實驗 中反應的離子方程式為 由實 驗現(xiàn)象可知該反應為 反應 H OH H2O 實驗 探究 化學反應中化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1 吸熱反應與放熱反應的判斷 1 從化學鍵斷裂與形成角度判斷 若E1 E2 化學反應表現(xiàn)為吸熱反應 若E1 E2 化學反應表現(xiàn)為放熱反應 交流 總結1 2 從物質(zhì)本身能量角度判斷 若E E 化學反應表現(xiàn)為放熱反應 若E E 化學反應表現(xiàn)為吸熱反應 2 常見的吸熱反應和放熱反應 1 放熱反應 所有的燃燒反應 活潑金屬與水或酸的反應 酸堿中和反應 大多數(shù)化合反應 物質(zhì)的緩慢氧化 2 吸熱反應 大多數(shù)分解反應 C CO H2還原金屬氧化物的反應 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應 物質(zhì)具有的能量與其穩(wěn)定性之間的關系 1 物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定 參加反應時 化學鍵斷裂吸收的能量就越多 而生成該物質(zhì) 形成新鍵放出的能量就越多 2 物質(zhì)具有的能量高 則其不穩(wěn)定 參加反應時斷鍵所需能量低 該物質(zhì)性質(zhì)活潑 而形成該物質(zhì)時 放出的能量較少 3 化學鍵在能量變化判斷中的應用 利用化學鍵的鍵能可粗略計算化學反應中的能量變化 即 光照 反應熱 以H2 Cl2 2HCl為例 圖2 1 1 圖2 1 1 交流 總結2 生成物釋放的總能量 862kJ mol 大于反應物吸收的總能量 683kJ mol 是放熱反應 1molH2與1molCl2完全反應生成2molHCl放出熱量為2mol 431kJ mol 1mol 436kJ mol 1mol 247kJ mol 179kJ 中和熱及其測定 1 中和熱 1 概念 酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O 時所釋放的熱量稱為中和熱 2 中和熱的理解 中和反應都放出熱量 稀溶液中 強酸與強堿的中和熱為定值 57 3kJ mol 弱酸或弱堿在中和反應中由于電離吸熱 中和熱小于 57 3kJ mol 2 中和熱測定的實驗裝置 圖2 1 2 能量轉(zhuǎn)化和能源利用 1 生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化 光能 化學能 熱能 植物通過光合作用將 轉(zhuǎn)化為化學能 而在人體內(nèi) 淀粉等糖類物質(zhì)經(jīng)過一系列變化將 轉(zhuǎn)化為 2 人類對能源利用的三個階段 1 柴草時期 主要能源有樹枝雜草 人力 畜力 風和水 的動力等 化石能源 2 時期 主要能源有煤 石油 天然氣 3 多能源結構時期 核能 太陽能 氫能等 學習 交流2 例1 2011年廣東廣州檢測 下列說法不正確的是 對化學變化中能量變化的理解 A 化學反應除了生成新物質(zhì)外 還伴隨著能量的變化B 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱C 氫氣燃燒放出大量的熱 說明參加反應的氫氣和氧氣總能量比生成物水的總能量高D 放熱反應有時也需要加熱才可發(fā)生 典例 精煉1 解析 中和熱是指強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量 1mol硫酸與足量的氫氧化鈉反應生成水的物質(zhì)的量為2mol B錯 放熱反應有時需要加熱 如大多數(shù)燃燒反應 通常情況下需要點燃或者加熱才能發(fā)生 D正確 答案 B 1 反應C 石墨 C 金剛石 是吸收能量的反應 由此可知 A A 石墨比金剛石穩(wěn)定B 金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化C 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理變化D 金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化解析 由已知石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收能量 說明金剛石的總能量比石墨高 能量越低越穩(wěn)定 說明石墨比金剛石穩(wěn)定 由題意可知 石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石 但不能知道金剛石是否可轉(zhuǎn)化為石墨 B D錯 優(yōu)化 訓練1 BC A 化學反應中既有物質(zhì)變化又有能量變化B 化學鍵的斷裂和形成與反應放熱和吸熱無關C 反應物的總能量與生成物的總能量一定相等D H2SO4與NaOH的反應是放熱反應解析 化學鍵的斷裂和形成是反應放熱和吸熱的根本原因 B錯 一個化學反應 可能涉及化學能 熱能 光能等能量之間的轉(zhuǎn)化 故反應物與生成物之間的總能量不一定相等 但反應體系的總能量一定相等 C錯 吸熱反應不一定需要加熱 如Ba OH 2 8H2O晶體與NH4Cl晶體反應 放熱反應有時也需要加熱或點燃 如大多數(shù)燃燒反應需要在點燃或者加熱的條件下才能發(fā)生 交流 總結3 例2 由圖分析 下列說法 正確的是 A A B C與B C A兩個反應吸收和放出的熱量不等 典例 精煉2 B A B C是放熱反應 C A具有的能量高于B和C具有的能量總和 D A B C是吸熱反應 B C A必然是放熱反應解析 由圖可知反應物總能量低于生成物總能量 反應需要吸收能量 即A B C是吸熱反應 條件不變 反應物和生成物總能量不變 A B C與B C A兩個反應吸收和放出的熱量相等 且A B C反應吸熱 B C A反應放熱 答案 D 3 下列反應屬于吸熱反應的是 C A Ba OH 2與HCl的中和反應B 葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解C Ba OH 2 8H2O與NH4Cl反應D 鋅粒與稀H2SO4反應制取H2 優(yōu)化 訓練2 4 下列反應中 既屬于氧化還原反 應同時又是吸熱反應的是 C A Ba OH 2 8H2O與NH4Cl反應B 鋁與稀鹽酸反應C 灼熱的炭與CO2反應D 甲烷與O2的燃燒反應解析 A項雖然也是吸熱反應 但不是氧化還原反應 5 下列說法正確的是 A 若氫氣和氧氣化合是放熱反應 則水電解生成氫氣和 氧氣是吸熱反應 AD B 需要加熱才能進行的反應是吸熱反應C 反應放出熱量的多少與反應物的質(zhì)量和狀態(tài)無關D 對放熱反應A B C D A B的能量總和大于C D的能量總和解析 大多數(shù)燃燒反應都需要加熱或點燃才能進行 但都是放熱反應 B錯 反應物的狀態(tài)不同 其自身具有的能量也不同 且相同狀態(tài) 質(zhì)量不同 總能量也不相同 本節(jié)課學習了哪些知識和學習方法 通過本節(jié)課的學習你有哪些收獲或感想 小結