高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié) 化學(xué)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(xué)課件

1、很早以前，人們就對(duì)化學(xué)反應(yīng)孜孜不倦的探索, 究竟化學(xué)反應(yīng)的魅力何在?1. 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的許多新物質(zhì)，可以滿足人們的物質(zhì)生活需要！2. 化學(xué)反應(yīng)提供的能量 推動(dòng)人類社會(huì)不斷的進(jìn)步。思考反應(yīng)中的能量變化白磷的燃燒氨的燃燒反應(yīng)中常伴隨著能量變化，能量的反應(yīng)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(xué)能和熱能化學(xué)能和熱能你知道嗎你知道嗎? 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?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從燒時(shí)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(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過高系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)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(yīng)中起到什么作用？石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？先回顧一下：先回顧一下：從化學(xué)鍵的角度來看，化學(xué)反應(yīng)從化學(xué)鍵的角度來看，化學(xué)反應(yīng)的的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是什么？是什么？一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系HHHH+化學(xué)鍵斷裂：吸收能量化學(xué)鍵斷裂：吸收能量HH+HH化學(xué)鍵形成：放出能量化學(xué)鍵形成：放出能

3、量鍵能：形成鍵能：形成1 mol化學(xué)鍵釋放的能量和斷開化學(xué)鍵釋放的能量和斷開1 mol 該該 化學(xué)鍵所需能量是相同的，稱之為化學(xué)鍵所需能量是相同的，稱之為鍵能鍵能。 鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定鍵能越大，化學(xué)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(duì)于某個(gè)確定的化對(duì)于某個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷學(xué)反應(yīng)，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(xué)鍵越牢固化學(xué)鍵越牢固反應(yīng)熱的計(jì)算 E=反應(yīng)物鍵能和反應(yīng)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(xí)：已知鍵能數(shù)據(jù): HH：436 kJ/mol, N-N：936kJ/mol, N-H：391KJ/mol, 計(jì)算N2+3H2=2NH3的反應(yīng)熱E練習(xí)：計(jì)算出N2+O2 =2NO的反應(yīng)熱 E（kJ/mol）反應(yīng)歷程反應(yīng)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(yīng)為例：吸收吸收放出放出舊化學(xué)鍵舊化學(xué)鍵 斷斷 裂裂新化學(xué)鍵新化學(xué)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(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物當(dāng)當(dāng)E1E2 為吸熱反應(yīng)為吸熱反應(yīng)當(dāng)當(dāng)E1 生成物總能量生成物總能量是放熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量 生成物總能量生成物總能量是吸熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng)結(jié)論：結(jié)論：（1 1）宏觀宏觀：化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中能量變化：化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生

6、成物的總能量主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小。的相對(duì)大小。（2 2）微觀微觀：化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中：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。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(yīng)物的反應(yīng)物的總總能量能量 生成物的生成物的總總能量能量反應(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反應(yīng)反應(yīng)放出放出能量能量反應(yīng)反應(yīng)吸收吸收能量能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因小結(jié)小結(jié)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(xué)反應(yīng)都伴有能量變化任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量變化 B. 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱能的變化化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱能的變化C. 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)， 化學(xué)反應(yīng)放出能量化學(xué)反應(yīng)放出能量D. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)， 化學(xué)反應(yīng)吸收能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量B2、已知、已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ，且氧氣中，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)需要鍵完全斷裂時(shí)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(shí)放出能量時(shí)放出能量463 kJ，則氫氣中，則氫氣中1 mol HH鍵斷鍵斷裂時(shí)吸收能量為裂時(shí)吸收能量為()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ3. 已知反應(yīng)已知反應(yīng): X+Y=M+N 放出能量，對(duì)該反應(yīng)放出能量，對(duì)該反應(yīng)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?yàn)樵摲磻?yīng)為放出能量，故反應(yīng)不必加熱因?yàn)樵摲磻?yīng)為放出能量，故反應(yīng)不必加熱C4金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，石墨在一定金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件

9、下可以轉(zhuǎn)條件下可以轉(zhuǎn) 化為金剛石。已知化為金剛石。已知12g石墨石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，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(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放等質(zhì)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(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)化：化學(xué)反應(yīng)中的能化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表量變化，通常表現(xiàn)為現(xiàn)為 的變化的變化吸熱或放熱吸熱或放熱熱量熱量1、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)化化學(xué)能和熱能可

10、以相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律兩個(gè)定律 鋁與鹽酸反應(yīng)鋁與鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象觸摸到觸摸到看到看到溫度計(jì)溫度計(jì)將鋁條加入到將鋁條加入到HClHCl溶液中溶液中結(jié)論和化學(xué)方程結(jié)論和化學(xué)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(yīng)為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) 2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2溫度升高實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2、測(cè)量、測(cè)量Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)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(yīng)完觀察反應(yīng)完觀察反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式有刺激性氣味的氣體有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)癞a(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)潤紅色石蕊試紙變藍(lán)有有NH3生成生成燒杯變冷燒杯變冷反應(yīng)吸熱反應(yīng)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(yīng)吸收熱量使反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，體系溫度降低，使水結(jié)成冰使水結(jié)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(yīng)為放熱反應(yīng)中和反應(yīng)為放熱反應(yīng) 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(gè)小孔，蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、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

13、目減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。在保溫杯中進(jìn)行。 思考與交流測(cè)量中和反應(yīng)熱應(yīng)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(zhǔn)確。、酸堿濃度要準(zhǔn)確。3、溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在、溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在4、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，以盡、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，以盡量量溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間再讀。溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)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(yīng)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(yīng)，放出114.6KJ的熱量，有人由此得出強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為114.6KJ/mol。這種結(jié)論是否正確，為什么？2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)中中 和和 反反 應(yīng)應(yīng)金金 屬屬 與與 酸酸物質(zhì)緩慢氧化物質(zhì)緩慢氧化多數(shù)化合反應(yīng)多數(shù)化合反應(yīng)鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)C(s) + CO2(g) = 2CO(g) C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl多數(shù)分解反應(yīng)多數(shù)分解反應(yīng)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(xué)

15、反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)需要加熱的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng) B B中和反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)中和反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C C電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置 D D水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程6 6、已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，、已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，則反應(yīng)是（則反應(yīng)是（ ） A.A.放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) B.B.吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) 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(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是（下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是（ ）A.A.活潑金屬跟酸反應(yīng)活潑金屬跟酸反應(yīng) B.B.制造水煤氣制

16、造水煤氣 C.C.酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) D.D.鎂條燃燒鎂條燃燒8 8、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱熱反應(yīng)的是（反應(yīng)的是（ ）A.A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) B.Ba(OH)B.Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl的反應(yīng)的反應(yīng)C.C.灼熱的炭與灼熱的炭與COCO2 2的反應(yīng)的反應(yīng) D.D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)BC9 9、在、在25 25 ，101 kPa101 kPa下，下，1 mol1 mol的白磷（化學(xué)式為的白磷（化學(xué)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(xué)式為的紅磷（化學(xué)式為P P）完全燃燒）完全燃燒放出的熱量多。反應(yīng)方程式分別為：放出的熱量多。反應(yīng)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(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷高磷高B.B.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，