化学能与热能精品精选PPT.ppt

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1、关于化学能与热能精品第1页，讲稿共50张，创作于星期日化学变化的特征是什么化学变化的特征是什么?化化学学变变化化中中除除有有新新物物质质生生成成外外，常常伴伴随随着着放放热热、发发光光、变变色色、放放出出气气体体、生成沉淀生成沉淀等现象发生。等现象发生。生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？煤、石油、天然气等可燃物质燃烧时释放热量煤、石油、天然气等可燃物质燃烧时释放热量 烟花燃放、石灰溶于水时释放热量烟花燃放、石灰溶于水时释放热量 石灰石分解需要加热到高温。石灰石分解需要加热到高温。思考：思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量

2、也不相等。不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？中产生的热能来自哪里？第2页，讲稿共50张，创作于星期日H2 +Cl2 =2HCl点燃点燃 讨论讨论1:(1)根据以上材料，你对化学反应有什么认识？根据以上材料，你对化学反应有什么认识？(2)化学键与化学反应中的能量变化有何关系？化学键与化学反应中的能量变化有何关系？H H Cl ClH Cl形形成成化学反应化学反应化学键化学键断断开开断断开开第3页，讲稿共50张，创作于星期日一、化学键与化学反应中能量变化的

3、关系一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、从微观角度认识化学反应中能量的变化、从微观角度认识化学反应中能量的变化 吸吸收收能能量量H2 +Cl2 =2HCl点燃点燃(1)(1)断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量。断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量。吸吸收收能能量量放放出出能能量量断断开开断断开开形形成成HH Cl ClH Cl(2)(2)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学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂断裂和新化学和新化学键键形成形成的过程。的过程。特别提醒：特别提

4、醒：仅有化学键的断裂，不能称为化学反应，如仅有化学键的断裂，不能称为化学反应，如NaCl溶溶于水，于水，NaCl离子键断裂，但没新化学键的形成离子键断裂，但没新化学键的形成第4页，讲稿共50张，创作于星期日 从化学键的观点来分析能量的变化从化学键的观点来分析能量的变化 一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂断裂和新化学键和新化学键形成形成的过程。的过程。吸收能量吸收能量放出能量放出能量所以：一个化学反应所以：一个化学反应是否是否为为放热放热还是还是吸热吸热取决于什么呢？取决于什么呢？第5页，讲稿共50张，创作于星期日断键吸收能量断键吸收能量能能量量反应

5、进程反应进程2H 2Cl2HCl反应过程能量变化图反应过程能量变化图H2+Cl2释放释放能量能量成键成键释放释放能量能量H2+Cl2 2HCl点燃点燃（反应放出热量）（反应放出热量）重要结论：重要结论：一一个个化化学学反反应应为为放放热热还还是是吸吸热热取取决决于于所所有有断断键键吸吸收收的的总总能能量量与与所所有有形形成成新新键键放放出出的的总总能能量量的的相相对对大大小小第6页，讲稿共50张，创作于星期日1、在反应、在反应H2+Cl2 2HCl中，已知中，已知HH 键能为键能为436kJ/mol，ClCl键能为键能为247kJ/mol，HCl键能为键能为431kJ/mol，判断该反应是，判

6、断该反应是 反应反应2、NaCl溶于水，化学键有没有变化？如果仅从化学键溶于水，化学键有没有变化？如果仅从化学键的角度分析，的角度分析，NaCl溶于水是放热还是吸热溶于水是放热还是吸热?放热放热课堂练习一课堂练习一v则则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ247kJ683 kJ，v (2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ431kJ862 kJ，v (3)反应中放出的热量的计算：反应中放出的热量的计算：v862kJ683kJ=179kJ第7页，讲稿共50张，创作于星期日2摩H2和

7、1摩O2生成2摩H2O的能量变化。（H-H键能是436KJ/mol，O=O键能是496KJ/mol，H-O键能是463KJ/mol）举例：拆开举例：拆开1摩摩H2所需能量是所需能量是436KJ，拆，拆1摩摩O2需要能量是需要能量是496KJ。算一算：算一算：通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也愈稳定愈稳定,该分子本身所具有的能量就愈低。该分子本身所具有的能量就愈低。放出放出484KJ的能量的能量H=4362+496-4634=-484(KJ/mol)第8页，讲稿共50张，创作于星期日2、从宏观的角度来判断化学反应的能量变化、从宏观的角度来判断

8、化学反应的能量变化水由水由高高至至低低，放出放出能量能量 （势能（势能动能）动能）电能转化为机械能电能转化为机械能再转化为势能再转化为势能水由水由低低至至高高，将水由低处将水由低处抽向高处抽向高处外界提供外界提供能量能量（电能（电能机械能机械能势能势能第9页，讲稿共50张，创作于星期日 化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小物的总能量与生成物的总能量的相对大小吸收能量吸收能量(E)E反反 E生生E反反 E生生释放释放能量能量(E)反应进程反应进程能能量量生成物总能量生成物总能量(E生生)反

9、应物总能量反应物总能量(E反反)释释放放能能量量第10页，讲稿共50张，创作于星期日规律规律第11页，讲稿共50张，创作于星期日放热反应放热反应反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸热反应吸热反应放出能量放出能量吸收能量吸收能量反应反应物总物总能量能量生成生成物总物总能量能量放出放出能量能量生成生成物总物总能量能量反应反应物总物总能量能量吸收吸收能量能量能量守恒定律能量守恒定律质量守恒定律质量守恒定律化学能化学能其他形式其他形式的能量的能量第12页，讲稿共50张，创作于星期日小结：小结：能量公式化能量公

10、式化E（生成物生成物）E（反应物反应物）H H0为吸热反应为吸热反应第13页，讲稿共50张，创作于星期日反应物的能量之和反应物的能量之和 E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E生生（1）若）若E反反 E生生，（2）若）若E反反 4Q3 B.2Q1 +Q2 4Q3 C.Q1 +Q2 Q3 D.Q1 +Q2 =Q3B8、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A.物质发生化学反应都伴随着能量变化物质发生化学反应都伴随着能量变化 B.所有物质的内部都所有物质的内部都“储存储存”有能量，而且这些能有能量，而且这些能 量都是相等的量都是相等的 C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能在一个确

11、定的化学反应关系中，反应物的总能 量总是高于生成物的总能量量总是高于生成物的总能量 D.化学反应的过程实质是断开旧化学键形成新化化学反应的过程实质是断开旧化学键形成新化 学键的过程学键的过程AD第31页，讲稿共50张，创作于星期日 9.下列说法正确的是下列说法正确的是()v A.大多数的化合反应是释放能量的反应大多数的化合反应是释放能量的反应v B.大多数分解反应是吸收能量的反应大多数分解反应是吸收能量的反应v C.释放能量的反应都不需要加热释放能量的反应都不需要加热v D.吸收能量的反应都需要加热吸收能量的反应都需要加热AB10.下列反应既属于氧化还原反应下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸

12、热反应又属于吸热反应的是的是()vA.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应vB.Ba(OH)28H2O和和NH4Cl的反应的反应vC.灼热的炭与灼热的炭与CO2的反应的反应vD.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应C C第32页，讲稿共50张，创作于星期日11、指出下列说法的正误、指出下列说法的正误v、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。应。v、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。牢固。v、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。关。v、柴草的燃烧与化学能无关。、柴草的燃烧与

13、化学能无关。v、人类的文明程度与人均耗能无关。、人类的文明程度与人均耗能无关。对对对对不对不对不对不对不对不对第33页，讲稿共50张，创作于星期日1212、如如右右图图所所示示，把把试试管管放放入入盛盛有有2525时时饱饱和和石石灰灰水水的的烧烧杯杯中中，试试管管中中开开始始放放入入几几小小块块镁镁片片，再再用用滴滴管管滴滴入入5mL5mL盐酸盐酸于试管中于试管中.试回答下列问题：试回答下列问题：(1)(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是 (2)(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是 (3)(3)写出有关反应的离子方程式写出有关反应的离子方程式 (4)(4)由由实实验验推推知

14、知，MgClMgCl2 2溶溶液液和和H H2 2的的总总能能量量 (填填“大大于于”、“小于小于”、“等于等于”)”)镁片和盐酸的总能量镁片和盐酸的总能量.镁片上有大镁片上有大量气泡产生；量气泡产生；镁片逐渐溶解；镁片逐渐溶解；烧烧杯中析出晶体。杯中析出晶体。镁与盐酸反镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)Ca(OH)2 2在水中的溶解度随温度升高而减在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出小，故析出Ca(OH)2晶体。晶体。Mg +2HMg +2H+=Mg =Mg2+2+H +H2 2 小于小于第34页，讲稿共50张，创作于星期日问题探究问题探究整

15、个反应过程（放出整个反应过程（放出/吸收）吸收）kJ热量热量 4H+2O2H2+O22H2O吸收能量吸收能量 kJ放出能量放出能量 kJ反应坐标反应坐标能能量量 已知断开已知断开1mol氢气中的化学键需要氢气中的化学键需要消耗消耗436kJ能量，断能量，断开开1mol氧气中的化氧气中的化学键需要消耗学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中能量，形成水分子中的的1molH-O键能够键能够释放释放463kJ能量。试能量。试说明反应说明反应2H2+O2 2H2O发生时的能量变化情发生时的能量变化情况，并将反应中能量况，并将反应中能量变化的数值标注在右变化的数值标注在右图中。图中。点燃点燃136818

16、52放出放出484第35页，讲稿共50张，创作于星期日【答案】【答案】AD 第36页，讲稿共50张，创作于星期日【答案】【答案】C 第37页，讲稿共50张，创作于星期日【答案】【答案】C 已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的121KJ的热量，且氧气中1molO=O键完全断裂时需要吸收496KJ的热量，水蒸气中1molH-O键形成时放出463KJ的能量，则氢气中1molH-H键断裂时吸收的能量为（）A、920KJ B、557KJ C、436KJ D、181KJ第38页，讲稿共50张，创作于星期日答案：答案：B 第39页，讲稿共50张，创作于星期日答案：答案：A 第40页，讲稿共50张，创作于星

17、期日答案：答案：C 第41页，讲稿共50张，创作于星期日三、化学能的应用三、化学能的应用v利用热量进行生活、生产和科研。利用热量进行生活、生产和科研。v利用热能使很多化学反应得以发生。利用热能使很多化学反应得以发生。如：第42页，讲稿共50张，创作于星期日科学视野科学视野 生物体中的能量转化生物体中的能量转化人体内发生的人体内发生的氧化还原反应氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。【自主学习自主学习】

18、启示：启示：生物化学过程在利用生物化学过程在利用“能源能源”上更为合理、有效。上更为合理、有效。第43页，讲稿共50张，创作于星期日科学视野科学视野人类利用能源的三个阶段人类利用能源的三个阶段1 1、柴草时期：、柴草时期：以树枝杂草为主要能源以树枝杂草为主要能源2 2、化石能源时期：、化石能源时期：以煤、石油、天然气以煤、石油、天然气为主要能源为主要能源3 3、多能源结构时期：、多能源结构时期：可再生能源、清洁能可再生能源、清洁能源源第44页，讲稿共50张，创作于星期日1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化变化,而这种能量变化又通常而这种能量变化又通

19、常表现为热能变化。表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的量变化的主要原因主要原因。3、化学反应中能量转化遵循能量守衡原、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。则。【本节小结本节小结】第45页，讲稿共50张，创作于星期日1已知断开1molHH键吸收的能量为436kJ，形成1molHN键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N23H2=2NH3，反应完1molN2放出的能量为92.4kJ，则断开1molNN键需吸收的能量是()A431kJ B945.6kJ C649kJ D869kJ 变试题解析：设断开1molNN键需吸收的能量为x，根据反应放

20、出的能量形成新键放出的能量断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ6391kJ3436kJx，x945.6kJ。第46页，讲稿共50张，创作于星期日2下图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是()A500mL2.0molL1HCl和500mL2.0molL1NaOH的反应符合图1，且E57.3kJB500mL2.0molL1H2SO4和500mL2.0molL1Ba(OH)2的反应符合图2，且E114.6kJC发生图1能量变化的任何反应，一定不需加热即可发生DCaO、浓硫酸溶于水时的能量变化符合图1A第47页，讲稿共50张，创作于星期日 变试题3、已知H+OH-=H2O生成

21、1mol H2O放出热量57.3kJ，下列反应中放出57.3kJ热量的是（）A1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水D稀NaOH与95%浓硫酸生成1mol水C4、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H+OH-H2O（l）H=-57.3kJ/mol，分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入：稀醋酸；浓硫酸；稀硝酸，恰好完全反应时放出的热量分别为Q1、Q2、Q3，它们的关系正确的是（）AQ1Q2Q3 BQ1Q3Q2 CQ1=Q2=Q3 DQ2Q3Q1B第48页，讲稿共50张，创作于星期日 变试题化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程.化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJmol1):PP:198 PO:360 O=O:498则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热H为()A.-1638 kJmol1 B.+1638 kJmol1 C.-126 kJmol1 D.+126 kJmol1A第49页，讲稿共50张，创作于星期日感谢大家观看4/1/2023第50页，讲稿共50张，创作于星期日