人教版必修2化學能與熱能(第1課時)課件(36張).ppt

新課標人教版化學必修,第二章 第一節(jié) 化學能與熱能,能源與人類,能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機。,能源、材料，信息被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱,2、化學反應(yīng)的本質(zhì)是什么？,知識回顧,化學反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。,1、什么是化學鍵？,使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強烈的作用力。統(tǒng)稱為化學鍵。,第一節(jié) 化學能與熱能,知識回顧,化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系,1、化學鍵的斷裂和形成與化學反應(yīng)中能量的變化,2H,HH,Cl Cl,H2 + Cl2 2HCl,斷開1molHH鍵要吸收436kJ的能量。,斷開1molCl Cl鍵要吸收247kJ的能量。,2Cl,2HCl,形成2molH Cl鍵要放出2431kJ的能量。,在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知 HH 鍵能為436kJ/mol，ClCl鍵能為247 kJ/mol，HCl鍵能為431kJ/mol，判斷該反應(yīng)是 反應(yīng),放熱,則(1)化學鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ247kJ683 kJ， (2)化學鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ431kJ862 kJ， (3)反應(yīng)中放出的熱量的計算： 862kJ683kJ=179kJ,化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。,思考與總結(jié),1、化學反應(yīng)中能量變化的主要原因是什么？,2、化學反應(yīng)中能量變化與化學鍵的關(guān)系是什么呢？,化學反應(yīng)中是吸收能量還是放出能量要看斷鍵時吸收的能量多還是成鍵時放出能量得多。,化學反應(yīng)中能量變化的原因,（1）從化學反應(yīng)的本質(zhì)角度考慮(微觀）,斷鍵吸收的總能量 成鍵放出的總能量,在化學反應(yīng)中:,斷鍵吸收的總能量 成鍵放出的總能量,化學反應(yīng)放出能量,化學反應(yīng)吸收能量,2molH2和1mol O2生成2mol H2O的能量變化（H與H鍵能是436KJ/mol，O與O鍵能是496KJ/mol，H與O鍵能是463KJ/mol）,算一算：,在101.3kPa，298K條件下，斷開1molAB為A、B時過程的焓變（即能量的變化），稱為A-B鍵的鍵能。,通常，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構(gòu)成的分子也愈穩(wěn)定,該分子本身所具有的能量就愈低。,放出484KJ的能量,水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉(zhuǎn)換為動能）,分析化學反應(yīng)：,反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,化學反應(yīng)放出能量,（2）從物質(zhì)總能量的角度考慮（宏觀）,將水由低處抽向高處需提供能量（電能轉(zhuǎn)換為機械能，再轉(zhuǎn)換為勢能）,分析化學反應(yīng)：,反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,化學反應(yīng)吸收能量,反應(yīng)物的能量之和 E反,生成物的能量之和 E生,（1）若E反 E生，,（2）若E反 E生，,放出能量,吸收能量,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),E反 = E生+/- E熱,（2）從物質(zhì)總能量的角度考慮(宏觀）,規(guī)律,小結(jié),斷鍵吸收總能量 成鍵放出總能量,斷鍵吸收總能量 成鍵放出總能量,反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,化學反應(yīng)中能量變化原因,（1）宏觀：化學反應(yīng)中，化學反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。 （2）微觀：化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。,拓展空間,物質(zhì)具有的能量與其穩(wěn)定性之間的關(guān)系 1、物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定，參加反應(yīng)時，化學鍵斷裂吸收的能量就越多，而如果是通過新鍵形成而生成該物質(zhì)，則放出的能量就越多。 2、物質(zhì)具有的能量高，則其不穩(wěn)定，參加反應(yīng)時，化學鍵斷裂吸收的能量低，該物質(zhì)性質(zhì)活潑，而形成該物質(zhì)時，放出的能量就較少。,二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,質(zhì)量守恒定律 能量守恒定律 化學反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。 熱量的變化：吸熱和放熱,怎樣設(shè)計實驗來了解反應(yīng)中的 熱量變化情況？,下面我們一起通過實驗來認識和感受一下化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化！,實驗探究21 鋁片與鹽酸的反應(yīng),在一支試管中加入2-3mLmol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化。,實驗21,鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡， 溫度升高,該反應(yīng)是放熱 反應(yīng),實驗22探究 ：Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng),實驗22,現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結(jié)在一起 2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生 3、有水生成,結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),實驗探究,鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化。,實驗23,結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。,實質(zhì)：H+ + OH H2O,反應(yīng)后溫度升高,室溫,室溫,中和熱：強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱,2. 下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是 ( ),A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反應(yīng) C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng) D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng),C,常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng),所有燃燒 中和反應(yīng) 溶液里的置換 一般的化合反應(yīng) 特殊的分解 物質(zhì)的緩慢氧化,吸熱反應(yīng),電離 強堿與銨鹽 一般的分解 特殊的化合 多數(shù)銨鹽溶于水,三、化學能的應(yīng)用,利用熱量進行生活、生產(chǎn)和科研。 利用熱能使很多化學反應(yīng)得以發(fā)生。,如：,科學視野生物體中的能量轉(zhuǎn)化,人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，最終產(chǎn)物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應(yīng)，所放出的能量也相等。只是二者反應(yīng)條件不同。,【自主學習】,啟示：,生物化學過程在利用“能源”上更為合理、有效。,科學視野,人類利用能源的三個階段,1、柴草時期：以樹枝雜草為主要能源,2、化石能源時期：以煤、石油、天然氣為主要能源,3、多能源結(jié)構(gòu)時期：可再生能源、清潔能源,補充：反應(yīng)熱,1、定義：,在化學反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量,符號：H 單位：KJ/mol,H 0表示吸熱反應(yīng),2、計算方法：反應(yīng)物的總能量減去生成物的總能量所得的數(shù)值,3、分類：燃燒熱，中和熱,3、分類：燃燒熱，中和熱,燃燒熱,在101KPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱,中和熱,在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所釋放的熱量叫中和熱。室溫下中和熱約為57.3KJ/mol,中和反應(yīng)，燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng),1、當物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中 的化學鍵要 ；而形成生成物中 的化學鍵要 。一個化學反應(yīng)是 釋放能量還是吸收能量取決于 。,吸收能量,放出能量,反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小,課堂練習：,2、若反應(yīng)物的總能量生成物的總能量， 化學反應(yīng) 能量。 若反應(yīng)物的總能量生成物的總能量， 化學反應(yīng) 能量。,放出,吸收,3、一個確定的化學反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于 _ _時，有部分能量釋放出來；_時，反應(yīng)物要吸收能量，才 能轉(zhuǎn)化為生成物。 4、 是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。,若E反 E生,若E反 E生,化學鍵的斷裂和形成,4. 下列說法正確的是 ( ) A. 大多數(shù)的化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng) B. 大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反