高中化學 第二章 化學反應與能量 第一節(jié) 化學能與熱能課件5 新人教版必修2-新人教版高一必修2化學課件

1、很早以前，人們就對化學反應孜孜不倦的探索, 究竟化學反應的魅力何在?1. 化學反應產生出的許多新物質，可以滿足人們的物質生活需要！2. 化學反應提供的能量 推動人類社會不斷的進步。思考反應中的能量變化白磷的燃燒氨的燃燒反應中常伴隨著能量變化，能量的反應中常伴隨著能量變化，能量的形式有多種，如熱能、光能、電能、形式有多種，如熱能、光能、電能、聲能等聲能等第一節(jié)第一節(jié) 化學能和熱能化學能和熱能你知道嗎你知道嗎? 煤、石油、天然氣的主要化學成分是烴煤、石油、天然氣的主要化學成分是烴類等有機物（煤中含有大量的碳），它們燃類等有機物（煤中含有大量的碳），它們燃燒時放出熱能。你一定想知道，這種能量從燒時放

2、出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來何而來?它與化學物質和化學反應有什么關它與化學物質和化學反應有什么關系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經過高系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應中起到什么作用？石灰石的分解反應中起到什么作用？先回顧一下：先回顧一下：從化學鍵的角度來看，化學反應從化學鍵的角度來看，化學反應的的實質實質是什么？是什么？一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系HHHH+化學鍵斷裂：吸收能量化學鍵斷裂：吸收能量HH+HH化學鍵形成：放出能量化學鍵形成：放出能

3、量鍵能：形成鍵能：形成1 mol化學鍵釋放的能量和斷開化學鍵釋放的能量和斷開1 mol 該該 化學鍵所需能量是相同的，稱之為化學鍵所需能量是相同的，稱之為鍵能鍵能。 鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定436 kJ/mol某些鍵的鍵能某些鍵的鍵能(kJ/mol)鍵鍵鍵能鍵能鍵鍵鍵能鍵能HH436CH415.0ClCl242.7OH462.8BrBr193.7NH390.8II152.7HCl431.8CC347.7HI298.7對于某個確定的化對于某個確定的化學反應，如何判斷學反應，如何判斷它是放出能量還是它是放出能量還是吸收能量呢？吸收能量呢？鍵能越大鍵能越大含該鍵的分子越穩(wěn)定含該鍵

4、的分子越穩(wěn)定化學鍵越牢固化學鍵越牢固反應熱的計算 E=反應物鍵能和反應物鍵能和生成物鍵能和生成物鍵能和 H-H ：436 kJ/mol Cl-Cl：243 kJ/mol Cl-Cl：431 kJ/mol H2 + Cl2 = 2HClE= 436 kJ/mol +243 kJ/mol 2431 kJ/mol =183kJ/mol練習：已知鍵能數據: HH：436 kJ/mol, N-N：936kJ/mol, N-H：391KJ/mol, 計算N2+3H2=2NH3的反應熱E練習：計算出N2+O2 =2NO的反應熱 E（kJ/mol）反應歷程反應歷程H2 + Cl22H + 2Cl2HClE =

5、 183 kJ/mol436 kJ/mol (H2)243 kJ/mol (Cl2) 2431 kJ/mol= 862 kJ/mol以 H2 + Cl2 = 2HCl 反應為例：吸收吸收放出放出舊化學鍵舊化學鍵 斷斷 裂裂新化學鍵新化學鍵 形形 成成吸收吸收 能量能量 E1釋放釋放 能量能量E2反應物反應物生成物生成物當當E1E2 為吸熱反應為吸熱反應當當E1 生成物總能量生成物總能量是放熱反應是放熱反應反應物總能量反應物總能量 生成物總能量生成物總能量是吸熱反應是吸熱反應結論：結論：（1 1）宏觀宏觀：化學反應中，化學反應中能量變化：化學反應中，化學反應中能量變化主要取決于反應物的總能量和生

6、成物的總能量主要取決于反應物的總能量和生成物的總能量的相對大小。的相對大小。（2 2）微觀微觀：化學鍵的斷裂和形成是化學反應中：化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。能量變化的主要原因。斷鍵吸收總能量斷鍵吸收總能量 成鍵放出總能量成鍵放出總能量反應物的反應物的總總能量能量 生成物的生成物的總總能量能量反應物的總能量反應物的總能量 生成物的總能量生成物的總能量反應反應放出放出能量能量反應反應吸收吸收能量能量2、化學反應中能量變化、化學反應中能量變化遵循能量守恒定律遵循能量守恒定律1、化學反應中能量變化原因、化學反應中能量變化原因小結小結1.下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是(

7、)A. 任何化學反應都伴有能量變化任何化學反應都伴有能量變化 B. 化學反應中的能量變化都表現為熱能的變化化學反應中的能量變化都表現為熱能的變化C. 反應物的總能量高于生成物的總能量時，反應物的總能量高于生成物的總能量時， 化學反應放出能量化學反應放出能量D. 反應物的總能量低于生成物的總能量時，反應物的總能量低于生成物的總能量時， 化學反應吸收能量化學反應吸收能量B2、已知、已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ，且氧氣中，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時需要鍵完全斷裂時需要吸收能量吸收能量496 kJ，水蒸氣中，水蒸氣中1 mol HO

8、鍵形成鍵形成時放出能量時放出能量463 kJ，則氫氣中，則氫氣中1 mol HH鍵斷鍵斷裂時吸收能量為裂時吸收能量為()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ3. 已知反應已知反應: X+Y=M+N 放出能量，對該反應放出能量，對該反應的下列說法中正確的是的下列說法中正確的是( ) X的能量一定高于的能量一定高于M Y的能量一定高于的能量一定高于NC. X和和Y的總能量一定高于的總能量一定高于M和和N的總能量的總能量D. 因為該反應為放出能量，故反應不必加熱因為該反應為放出能量，故反應不必加熱C4金剛石和石墨都是碳的單質，石墨在一定金剛石和石墨都是碳的單質，石墨在一定條件

9、下可以轉條件下可以轉 化為金剛石。已知化為金剛石。已知12g石墨石墨完全轉化為金剛石時，要吸收完全轉化為金剛石時，要吸收EkJ的能量，的能量，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A.金剛石與石墨互為同位素金剛石與石墨互為同位素B.石墨不如金剛石穩(wěn)定石墨不如金剛石穩(wěn)定C.金剛石不如石墨穩(wěn)定金剛石不如石墨穩(wěn)定D.等質量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放等質量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多出的能量多C二、化學能與熱能的互相轉化：化學反應中的能化學反應中的能量變化，通常表量變化，通常表現為現為 的變化的變化吸熱或放熱吸熱或放熱熱量熱量1、實驗探究、實驗探究化學能與熱能的互相轉化化學能和熱能可

10、以相互轉化質量守恒定律能量守恒定律兩個定律 鋁與鹽酸反應鋁與鹽酸反應實驗實驗現象現象觸摸到觸摸到看到看到溫度計溫度計將鋁條加入到將鋁條加入到HClHCl溶液中溶液中結論和化學方程結論和化學方程式式燒杯壁燒杯壁發(fā)燙發(fā)燙有大量氣有大量氣體放出體放出該反應為該反應為放熱反應放熱反應 2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2溫度升高實驗實驗2 2、測量、測量Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl反應中的能量變化反應中的能量變化實驗步驟實驗步驟實驗現象實驗現象結論結論將晶體混合后將晶體混合后立刻用玻璃棒立刻用玻璃棒快速攪拌快速

11、攪拌手觸摸燒杯下部手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯用手拿起燒杯反應完觀察反應完觀察反應方程式反應方程式有刺激性氣味的氣體有刺激性氣味的氣體產生，該氣體能使?jié)癞a生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍潤紅色石蕊試紙變藍有有NH3生成生成燒杯變冷燒杯變冷反應吸熱反應吸熱燒杯下帶有水滴燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒的玻璃片粘到燒杯底部杯底部反應吸收熱量使反應吸收熱量使體系溫度降低，體系溫度降低，使水結成冰使水結成冰混合物成糊狀混合物成糊狀有水生成有水生成Ba(OH)Ba(OH)2 2 8 H8 H2 2O + 2 NHO + 2 NH4 4Cl Cl = BaCl = BaCl2 2+2 NH+2 NH3 3+1

12、0 H+10 H2 2O O溶液的溶液的 溫度升高溫度升高中和反應為放熱反應中和反應為放熱反應 H+OH-=H2O 在大燒杯底部墊泡沫塑料在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的

13、目減少實驗過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實驗也可的，如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。在保溫杯中進行。 思考與交流測量中和反應熱應該注意哪些問題？1、保溫隔熱的效果一定要好。、保溫隔熱的效果一定要好。2、酸堿濃度要準確。、酸堿濃度要準確。3、溫度計要讀準，水銀球要全浸在、溫度計要讀準，水銀球要全浸在4、實驗操作時動作要快，以盡、實驗操作時動作要快，以盡量量溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再讀。溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再讀。減少熱量的散失。減少熱量的散失。中和熱：是指在稀溶液中，酸堿中和反應生成 1mol H2O（液態(tài)）所釋放的熱量。放出熱量為57.3kJ1L1mol/L的硫酸溶液與2L2mo

14、l/L的NaOH溶液完全反應，放出114.6KJ的熱量，有人由此得出強酸與強堿反應的中和熱為114.6KJ/mol。這種結論是否正確，為什么？2、常見的放熱反應和吸熱反應、常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應放熱反應所有的燃燒反應所有的燃燒反應中中 和和 反反 應應金金 屬屬 與與 酸酸物質緩慢氧化物質緩慢氧化多數化合反應多數化合反應鋁熱反應鋁熱反應吸熱反應吸熱反應C(s) + CO2(g) = 2CO(g) C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl多數分解反應多數分解反應5 5、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A A需要加熱的化學

15、反應都是吸熱反應需要加熱的化學反應都是吸熱反應 B B中和反應都是吸熱反應中和反應都是吸熱反應C C電池是將化學能轉化為電能的一種裝置電池是將化學能轉化為電能的一種裝置 D D水力發(fā)電是將化學能轉化為電能的過程水力發(fā)電是將化學能轉化為電能的過程6 6、已知反應物的總能量高于產物的總能量，、已知反應物的總能量高于產物的總能量，則反應是（則反應是（ ） A.A.放熱反應放熱反應 B.B.吸熱反應吸熱反應 C.C.有催化劑作用有催化劑作用 D.D.無法判斷無法判斷CA7.7.下列反應中，屬于吸熱反應的是（下列反應中，屬于吸熱反應的是（ ）A.A.活潑金屬跟酸反應活潑金屬跟酸反應 B.B.制造水煤氣制

16、造水煤氣 C.C.酸堿中和反應酸堿中和反應 D.D.鎂條燃燒鎂條燃燒8 8、下列反應既屬于氧化還原反應，又是吸、下列反應既屬于氧化還原反應，又是吸熱熱反應的是（反應的是（ ）A.A.鋁片與稀鹽酸的反應鋁片與稀鹽酸的反應 B.Ba(OH)B.Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl的反應的反應C.C.灼熱的炭與灼熱的炭與COCO2 2的反應的反應 D.D.甲烷在氧氣中的燃燒反應甲烷在氧氣中的燃燒反應BC9 9、在、在25 25 ，101 kPa101 kPa下，下，1 mol1 mol的白磷（化學式為的白磷（化學式為P P4 4）完）完全燃燒放出的熱量比全燃燒放出的熱量比4 mol4 mol的紅磷（化學式為的紅磷（化學式為P P）完全燃燒）完全燃燒放出的熱量多。反應方程式分別為：放出的熱量多。反應方程式分別為：P4 (s) + 5OP4 (s) + 5O2 2 (g) = P (g) = P4 4O O1010 (s) (s) ； 4P (s)+ 5O4P (s)+ 5O2 2 (g) = P (g) = P4 4O O1010 (s) (s)由此判斷，下列說法正確的是（由此判斷，下列說法正確的是（ ）A.A.由紅磷轉化為白磷是吸熱反應，等質量時紅磷能量比白由紅磷轉化為白磷是吸熱反應，等質量時紅磷能量比白磷高磷高B.B.由紅磷轉化為白磷是放熱反應，