人教版化學(xué)必修二第二章第一節(jié)《化學(xué)能與熱能》課件

1、 能源是人類賴以生存和能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從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而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)。機(jī)。你知道嗎你知道嗎? 煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），它們?nèi)碱惖扔袡C(jī)物（煤中含有大量的碳），它們

2、燃燒時放出熱能燒時放出熱能。那么這種能量。那么這種能量從何而從何而來來，它它與化學(xué)物質(zhì)和與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有什么有什么關(guān)系是我們這關(guān)系是我們這節(jié)課所要解決的問題。節(jié)課所要解決的問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。能量變化的主要原因。通過生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與通過生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。熱能的相互轉(zhuǎn)化。探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。的應(yīng)用?；瘜W(xué)能化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化與熱能的相互轉(zhuǎn)化 質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律 能量守恒定律能量守恒定律 化

3、學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為化學(xué)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。 熱量的變化：吸熱和放熱熱量的變化：吸熱和放熱 怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來了解反應(yīng)中的怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來了解反應(yīng)中的熱量變化情況？熱量變化情況？ 下面我們一起通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識和下面我們一起通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識和感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化！化！實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究21 鋁片與鹽酸的反應(yīng)鋁片與鹽酸的反應(yīng)在一支試管中加入在一支試管中加入2-3mL2-3mLmol/Lmol/L的的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測量溶液溫度觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測量溶液溫

4、度的變化的變化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)21現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高溫度升高該反應(yīng)是該反應(yīng)是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)22探究探究 ：Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl的反應(yīng)的反應(yīng).整個實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？整個實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？1.整個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？整個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)22現(xiàn)象：現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結(jié)在一起、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、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生 3、有水生成、有水生成Ba(OH)2 8H2O

5、+ 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O結(jié)論：該反應(yīng)是結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)23鹽酸溫度鹽酸溫度/NaOH溶液溫度溶液溫度/ 中和反應(yīng)后溫度中和反應(yīng)后溫度/ 結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O反應(yīng)后溫度升高反應(yīng)后溫度升高室溫室溫室溫室溫 中和熱的概念中和熱的概念: 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為時所釋放的熱量稱為中和熱中和熱。思考與交流：思考與交流：注：（1）中和反應(yīng)都放出熱量 （2）稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和 熱為定值：57.3KJ/mol 在大燒杯底部墊泡沫塑料（或

6、紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的，如上璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的

7、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒燃料的燃燒(與與O2的反應(yīng)）的反應(yīng)）中中 和和 反反 應(yīng)應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)大部分化合反應(yīng)（生石灰大部分化合反應(yīng)（生石灰和水和水）吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)大部分分解反應(yīng)化學(xué)鍵化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是？、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是？ 以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl

8、 ClHCl斷開斷開斷開斷開點(diǎn)燃點(diǎn)燃 一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵是舊化學(xué)鍵斷裂斷裂和新化學(xué)鍵和新化學(xué)鍵形成形成的過的過程。程。形成形成H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl吸收能量吸收能量斷開斷開斷開斷開吸收能量吸收能量形成形成放出能量放出能量點(diǎn)燃點(diǎn)燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?；闹饕??！舅伎寂c交流】在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成

9、，化學(xué)能也隨之而改變。那么，鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？什么決定的呢？看圖討論水由高處向低處流要釋放能量水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉(zhuǎn)換為動能）（勢能轉(zhuǎn)換為動能）分析化學(xué)反應(yīng)放出能量放出能量看圖討論 將水由低處抽將水由低處抽向高處向高處需提供需提供能量能量（電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢能）能）分析化學(xué)反應(yīng)吸收能量吸收能量反應(yīng)物的總能量高反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量低生成物的總能量高生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低反應(yīng)物的總能量低放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

10、吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量= =生成物的總能量生成物的總能量+ +放出的熱量放出的熱量生成物的總能量生成物的總能量= =反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量+ +吸收的熱量吸收的熱量小結(jié)：小結(jié)：規(guī)律規(guī)律 如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,就有就有部分能量以熱的形式釋放出來部分能量以熱的形式釋放出來; 如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,反應(yīng)反應(yīng)物就需要吸收能量物就需要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化

11、為生成物。才能轉(zhuǎn)化為生成物。 一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。與生成物的總能量的相對大小。能能量量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能能量量放 熱放 熱反應(yīng)反應(yīng)吸 熱吸 熱反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物規(guī)律規(guī)律反應(yīng)物的能量之和反應(yīng)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E2 為吸熱反應(yīng)當(dāng)E1E2 為放熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物 化學(xué)反應(yīng)總結(jié)：從化學(xué)鍵的斷裂與形成分析化學(xué)反

12、應(yīng)過程的能量變化化學(xué)反應(yīng)過程中能量守恒！化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒！反應(yīng)物反應(yīng)物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的釋放能量的釋放反應(yīng)物反應(yīng)物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的吸收能量的吸收反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量= =生成物的總能量生成物的總能量+ +放出的熱量放出的熱量生成物的總能量生成物的總能量= =反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量+ +吸收的熱量吸收的熱量【課堂小結(jié)】【課堂小結(jié)】2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量變化。 （H-H鍵能是436KJ/mol，O=O鍵能是496KJ/mol，H-O鍵能是463KJ/mol）舉例：拆開舉例：拆開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，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構(gòu)成的分子通常，鍵能愈大，鍵愈牢固，由該鍵構(gòu)成的分子也也愈愈穩(wěn)定。穩(wěn)定。放出放出484KJ的能量的能量H=4362+496-4634=-484(KJ/mol)在反應(yīng)在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知中，已知HH 鍵能為鍵能為436kJ，ClCl鍵能為鍵能為247kJ，HCl鍵能為鍵能為431kJ