人教版化学必修二第一节-化学能与热能(3课时)ppt课件.ppt

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1、普通高中课程标准实验教科书化学普通高中课程标准实验教科书化学2 2必修必修第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学能与热能化学能与热能【回忆回忆】H2在在Cl2中燃烧中燃烧的反应现象的反应现象.【思考思考】为什么化学为什么化学反应会存在能量的变化？反应会存在能量的变化？H2 + Cl2 2HCl点燃点燃有白雾生成有白雾生成 化学反应不仅化学反应不仅物质发生变化物质发生变化 ，能量也发生变化，能量也发生变化。 产生苍白色火焰，放出热量产生苍白色火焰，放出热量 一一.化学反应中能量变化化学反应中能量变化断开断开化学键化学键 吸收吸收的能量的能量 形成形成化学键化学键 放出放出的

2、能量的能量 1mol H-H436kJ1mol H-H kJ1mol Cl-Cl243kJ 1mol Cl-Cl kJ1mol C-H 415kJ 1mol C-H kJ化学反应的本质是化学反应的本质是断键断键要要吸收吸收能量；能量； 成键成键要要放出放出能量。能量。思考：断开思考：断开1molCH4所有的所有的C-H需要吸收需要吸收 kJ能量能量16601.从化学键分析：从化学键分析：415436243化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因化的主要原因。旧键的断裂和新键的生成旧键的断裂和新键的生成断开断开化学键化学键 吸收吸收的能量的能量 形成形

3、成化学键化学键 放出放出的能量的能量 1mol H-H436kJ1mol H-H kJ1mol Cl-Cl243kJ 1mol Cl-Cl kJ1mol C-H 415kJ 1mol C-H kJ415436243思考：从表格的数据中你还能得到哪些结论？思考：从表格的数据中你还能得到哪些结论？结论：结论：1、不同物质之间化学键键能不同。、不同物质之间化学键键能不同。2、同一化学键的断键和形成，吸收的能量、同一化学键的断键和形成，吸收的能量和放出的能量相等和放出的能量相等。旧键旧键断裂断裂 新键新键形成形成吸收能量吸收能量放出能量放出能量 思考：一个化学反应思考：一个化学反应是放热是放热还是还是

4、吸热，吸热，取决于什么呢？取决于什么呢？取决于所有取决于所有断键吸收的总能量断键吸收的总能量与所有与所有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小(反应物和生成物能量的相对大小）反应物和生成物能量的相对大小）H2 + Cl2 = 2HCl点燃点燃HH Cl Cl吸收能量吸收能量H 断开断开 Cl ：断开断开吸收能量吸收能量形成形成放出能量放出能量HCl反应反应放出大量热放出大量热 反应反应放出能量：放出能量： 形成新键形成新键放出放出的的能量能量 断键断键吸收吸收的的能量能量大于大于反应反应吸收能量：吸收能量： 形成新键形成新键放出放出的的能量能量 断键断键吸收吸收的的能量能

5、量小于小于思考：该反应是放热反应，为什么还需点燃，点思考：该反应是放热反应，为什么还需点燃，点燃的作用是？燃的作用是？以氢气在氯气中燃烧为例分析在反应过程中能量的变化：以氢气在氯气中燃烧为例分析在反应过程中能量的变化：能能量量反应过程反应过程断键吸收能量断键吸收能量成成键键放放出出能能量量H2、Cl2放放出出能能量量、ClHHCl 反应物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物的总能量 大于大于化学化学反应反应的时的时间能间能量图量图。放热反应放热反应反应物的总能量反应物的总能量= =生成物的总能量生成物的总能量+ +放出的能量放出的能量物质本身都是存在能量的，化学反应过程为化学能转变物质

6、本身都是存在能量的，化学反应过程为化学能转变为热能、光能、电能或其他能量的过程。为热能、光能、电能或其他能量的过程。反应物总能量高反应物总能量高生成物总能量低生成物总能量低能能量量反应过程反应过程放放出出能能量量能量和稳定关系能量和稳定关系 能量高能量高不稳定不稳定 能量能量 稳定性稳定性 能量低能量低稳定稳定所有的物质都在逐渐由不稳定变为稳定。所有的物质都在逐渐由不稳定变为稳定。物质越稳定，能量越低。物质越稳定，能量越低。能量越低，物质越稳定。能量越低，物质越稳定。 将水由低处抽向高处需提供能量（电能转换为机械能，再转换为势能）吸收能量吸收能量不符合自然规律不符合自然规律能量反应过程反应过程

7、反应物 生成物能量放 热反应吸 热反应反应物生成物规律：E E反应物反应物 E E生成物生成物，反应，反应放出能量放出能量。E E反应物反应物 E E生成物生成物，反应，反应吸收能量吸收能量。化学反应中化学反应中能量是守恒的能量是守恒的二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律（1）质量守恒定律：物质之间可以发生转化，但总质量保持不变。（2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变。【练习练习】 某反应是放热反应，所放出的热能从何而来？某反应是放热反应，所放出的热能从何而来？ 反应物中化学键断裂需要吸收能量，生成物中化学反应物中化学键断裂需要吸收能量，生成物中化学键形成

8、则要放出能量，当成键放出的能量大于断键吸收键形成则要放出能量，当成键放出的能量大于断键吸收的能量时，反应最终放出能量，这部分能量以热的形式的能量时，反应最终放出能量，这部分能量以热的形式放出就是热能。放出就是热能。 某反应是吸热反应，且所吸收的热能由外加热源某反应是吸热反应，且所吸收的热能由外加热源(如酒精灯如酒精灯)提供，提供的热能主要起什么作用？提供，提供的热能主要起什么作用？ 吸热反应所吸收的热量被用于破坏反应物中的化学键。吸热反应所吸收的热量被用于破坏反应物中的化学键。 教材教材P37 9:教材教材 P37 7: 金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的

9、单质单质(同素异形体同素异形体)。在。在101kPa下，下，1mol石墨转化为金刚石墨转化为金刚石要，吸收石要，吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在的热能。据此，试判断在100kPa压压强下，下列结论正确的是强下，下列结论正确的是 ( ) A石墨比金刚石稳定石墨比金刚石稳定 B金刚石比石墨稳定金刚石比石墨稳定 Cmol石墨比石墨比1mol金刚石的总能量高金刚石的总能量高Dmol石墨比石墨比1mol金刚石的总能量低金刚石的总能量低【练习练习】 练习练习判断题判断题1、需要加热才能进行的反应一定是吸热反、需要加热才能进行的反应一定是吸热反应应2、铝与盐酸反应是放热反应，则铝的能量、铝与盐酸反应

10、是放热反应，则铝的能量一定高于氢气的能量。一定高于氢气的能量。3、化学反应有吸热和放热的现象，所以，、化学反应有吸热和放热的现象，所以，所有有吸热和放热的变化都是化学变化。所有有吸热和放热的变化都是化学变化。思考思考常见的放热反应和吸热反应有常见的放热反应和吸热反应有哪些？哪些？实验探究实验探究观看实验观看实验三三.化学能与热能的相互转化化学能与热能的相互转化 【实验实验2-1】 实验步骤实验步骤眼睛看到的现象眼睛看到的现象用手触摸的感觉用手触摸的感觉用温度计测量的用温度计测量的数据数据在一支试管中在一支试管中加入加入23mL 23mL 6mol/L6mol/L盐酸，盐酸，插入打磨过的插入打磨

11、过的铝条。铝条。观察到铝表面观察到铝表面有有试管外壁试管外壁 温度计的液柱温度计的液柱 实验结论实验结论有有 生成生成 该反应为该反应为 热反应热反应 无色无味气无色无味气泡放出泡放出发热发热上升上升氢气氢气放放 【思考与讨论思考与讨论】 涉及的化学方程式？涉及的化学方程式？ 根据反应现象判断反应物与生成物总能量的高低？根据反应现象判断反应物与生成物总能量的高低？ 反应过程能量是如何转化？反应过程能量是如何转化？【实验实验2-1】 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2反应物反应物生成物生成物放出能量放出能量总能量总能量总能量总能量反应物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物

12、的总能量 大于大于 能转化为能转化为 能能化学化学热热【实验实验2-2】 实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论将将20g Ba(OH)28H2O晶体与晶体与10 g NH4Cl晶晶体一起加入小烧杯中，体一起加入小烧杯中，并将烧杯放在滴有几并将烧杯放在滴有几滴水的小木片上，用滴水的小木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻玻璃棒快速搅拌，闻气味，观察混合物。气味，观察混合物。 可以闻到可以闻到 气味，混合物气味，混合物呈呈 状状 有有 、 生成生成用手触摸烧杯下壁用手触摸烧杯下壁感觉烧杯感觉烧杯用手拿起烧杯用手拿起烧杯 刺激性刺激性氨气氨气 水水变冷变冷该反应为该反应为 热反应热反应烧杯下面的小

13、木片烧杯下面的小木片 了烧杯底部了烧杯底部反应反应 热量使体热量使体系温度系温度 ，使水，使水 糊糊粘到粘到结成冰结成冰 吸收吸收降低降低吸吸涉及的化学方程式？涉及的化学方程式？ 根据反应现象判断反应物与生成物总能量的高低？根据反应现象判断反应物与生成物总能量的高低？ 反应过程能量是如何转化？反应过程能量是如何转化？Ba(OH)28H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3+ 10H2O 【思考与讨论思考与讨论】 【实验实验2-2】 反应物反应物Ba(OH)28H2O + 2NH4Cl 生成物生成物BaCl2 + 2NH3+ 10H2O 吸收能量吸收能量总能量总能量总能量总能量反应

14、物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物的总能量 小于小于化学化学热热 能转化为能转化为 能能【实验实验2-3】 实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论在在50ml烧杯中加烧杯中加入入20ml 2mol/LNaOH溶液，溶液，测其温度，并缓慢测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，用地倾入烧杯中，用玻璃棒搅拌，观察玻璃棒搅拌，观察温度计的温度变化温度计的温度变化 放热反应放热反应温度计的温度在逐渐上升酸和碱发生中和反应生成酸和碱发生中和反应生成1molH2O时所时所释放出来的热量称为中和热。释放出来的热量称为中和热。常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应 放热反应放热反应 1、燃烧反应、燃烧反应 2、中和反应、中和反应 3、金属与酸的反应、金属与酸的反应 4、大多数化合反应、大多数化合反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 5、缓慢氧化反应、缓慢氧化反应 吸热反应吸热反应 1、Ba(OH)2和和NH4Cl反应反应 2、C+CO2=2CO 3、C+H2O=CO+H2 4、大多数分解反应、大多数分解反应 CaCO3=CaO+CO2练练 习习BDAC课后题讲解课后题讲解