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

1、第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二章化學(xué)反應(yīng)與能量2.1 化學(xué)反應(yīng)與熱能化學(xué)反應(yīng)與熱能 學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.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。2.知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，取決于反應(yīng)物和生成物能量的相對(duì)高低。3.了解常見的吸熱和放熱反應(yīng)。4.了解化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)換。很早以前，人們就對(duì)化學(xué)反應(yīng)孜孜不很早以前，人們就對(duì)化學(xué)反應(yīng)孜孜不倦的探索倦的探索, 究竟化學(xué)反應(yīng)的魅力何在究竟化學(xué)反應(yīng)的魅力何在?1. 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的許多化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的許多新物質(zhì)新物質(zhì)，可以，可以滿足人們的物質(zhì)生活需要！滿足人們的物質(zhì)生活需要！2. 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)提供的能量提供的能量 推動(dòng)人類社會(huì)

2、不推動(dòng)人類社會(huì)不斷的進(jìn)步。斷的進(jìn)步。思考思考 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 伴隨著熱量的放出伴隨著熱量的放出結(jié)論：結(jié)論：反應(yīng)中的能量變化CaCO3 CaO + CO2高溫CuO + H2 Cu + H2O加熱C + H2O CO + H2高溫產(chǎn)生水煤氣的反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣的反應(yīng)氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅生產(chǎn)生石灰的反應(yīng)生產(chǎn)生石灰的反應(yīng)高溫加熱以上反應(yīng)需要吸收一定能量，才能發(fā)生。以上反應(yīng)需要吸收一定能量，才能發(fā)生。注意反應(yīng)條件注意反應(yīng)條件現(xiàn)象結(jié)論一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化分組實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn) 1 1：鹽酸與鋁片的反應(yīng)鹽酸與鋁片的反應(yīng) 分組分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 2 2：Ba(OH)Ba(OH)2

3、2 8H2O與與NH4Cl的的反應(yīng)反應(yīng) 現(xiàn)象結(jié)論分組分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 3 3 ：酸與堿的中和反應(yīng)：酸與堿的中和反應(yīng) 反應(yīng)物及其用反應(yīng)物及其用量量酸酸HCl 20mL 1mol/LHNO3 20mL 1mol/L堿堿NaOH 20mL1mol/L KOH 20mL1mol/L 混合前溫度混合前溫度室溫室溫室溫室溫 混合后溫度混合后溫度 結(jié)結(jié) 論論 歸納與概括歸納與概括HCl與與NaOH發(fā)生中發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)時(shí)放熱放熱。HNO3與與KOH發(fā)生發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)中和反應(yīng)時(shí)放熱放熱。強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出熱量熱量。思考與交流思考與交流測(cè)量中和反應(yīng)熱應(yīng)該注意哪些問題？測(cè)量中和反應(yīng)熱

4、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，以盡量、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，以盡量溶液中，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。5、中和熱：、中和熱：是指酸堿中和反應(yīng)生成是指酸堿中和反應(yīng)生成 1mol H2O（液態(tài)）（液態(tài)）所釋放的熱量，即放出熱量為所釋放的熱量，即放出熱量為57.3kJ Al、Mg與與HCl的反應(yīng)，的反應(yīng)， 酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) 1.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 歸納與整理歸納與整理化學(xué)能和熱

5、能可以相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能和熱能可以相互轉(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2.兩個(gè)定律兩個(gè)定律 小小 結(jié)結(jié)放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)：有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)：有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng) 1、化學(xué)反應(yīng)的過程、化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是可以看成是能量的能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程的過程鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1. 下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是：下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是：A.生石灰生石灰 B.酒精酒精C.固體固體NaCl D.固體固體NaOH2. 下列反應(yīng)中既屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又下列反應(yīng)中既屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是：是吸

6、熱反應(yīng)的是：A.Ba(OH)2 8H2O與與NH4Cl反應(yīng)反應(yīng)B.鎂與稀鹽酸鎂與稀鹽酸 C.灼熱的炭與灼熱的炭與CO2D.甲烷與甲烷與O2反應(yīng)反應(yīng)當(dāng)堂檢測(cè)：當(dāng)堂檢測(cè)：3. 下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是:A. NaOH與與HCl反應(yīng)反應(yīng) B. C和和CO2共熱共熱C. 碳酸鈣的分解碳酸鈣的分解 D. 制備水煤氣的反應(yīng)制備水煤氣的反應(yīng)4、1molBa(OH)2 和和1mol H2SO4反應(yīng)放反應(yīng)放出的熱量為出的熱量為Q，則，則Q為它們的中和熱為它們的中和熱錯(cuò)錯(cuò) 其中和熱為其中和熱為1/2 Q例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下列反、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量應(yīng)放出熱

7、量Q1、Q2的大小的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反應(yīng)物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的分析：反應(yīng)物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定數(shù)量的熱量要放出一定數(shù)量的熱量Q2Q1B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下列反、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小的大小兩式數(shù)量相同，兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成氣態(tài)

8、，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量。其放出熱量的的總和小于由氣態(tài)總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱直接燃燒所放出的熱量量C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2例題：例題：1、在同溫、同壓下，比較下、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小的大小固態(tài)固態(tài)C氧化為氧化為CO，釋放出熱量，釋放出熱量Q1，CO是氣是氣體燃料，和體燃料，和O2反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和兩次釋放熱量的總和Q1+Q3，等于固態(tài)，等于固態(tài)C氧化氧化為氣態(tài)為氣態(tài)CO2釋放的熱量釋放的熱量Q2，Q2Q1D:

9、 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)+Q2狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋放的熱量也應(yīng)是前式的一半，放的熱量也應(yīng)是前式的一半，Q2Q1常見的放熱、吸熱反應(yīng)1.常見的放熱反應(yīng)： (1).所有燃燒或爆炸反應(yīng)。 (2)酸堿中和反應(yīng)。 (3)多數(shù)化合反應(yīng)。 (4)活潑金屬與水或酸生成H2的反應(yīng)。 (5)物質(zhì)的緩慢氧化。2常見的吸熱反應(yīng)：(1).多數(shù)的分解反應(yīng)， 如： CaCO3=CaO+CO2 (2)幾個(gè)常見的反應(yīng)，如：2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2+2NH3+

10、10H2O C+H2O(g)=CO+H2 C(s)+CO2(g)=2CO (3).鹽類水解 高溫高溫高溫思考與討論思考與討論化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，有的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，有的反應(yīng)放出放出熱量熱量，有的反應(yīng)卻需要不斷的，有的反應(yīng)卻需要不斷的加熱加熱，吸收吸收熱量熱量反應(yīng)才能進(jìn)行。反應(yīng)才能進(jìn)行。這是為這是為什么呢？什么呢？這些能量又是如何變化的這些能量又是如何變化的呢？能量從哪來又到哪里呢？能量從哪來又到哪里去了呢？去了呢？二、化學(xué)鍵和化學(xué)反應(yīng)二、化學(xué)鍵和化學(xué)反應(yīng) 中能量變化的關(guān)系中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與鍵能的關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與鍵能的關(guān)系 分子或化合物里的分子或化

11、合物里的原子原子之間之間是通過是通過 相結(jié)合的，而化相結(jié)合的，而化學(xué)鍵是與能量聯(lián)系在一起的。學(xué)鍵是與能量聯(lián)系在一起的?；瘜W(xué)鍵化學(xué)鍵斷開舊鍵斷開舊鍵 吸收能量吸收能量形成新鍵形成新鍵 放出能量放出能量H-H= H+H 吸收吸收 436kJ/molH-F= H+ F 吸收吸收 565kJ/mol 化學(xué)鍵的化學(xué)鍵的斷裂斷裂和和形成形成是化學(xué)是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因反應(yīng)中能量變化的主要原因在在25和和101kPa的條件的條件H+H = H-H 放出放出 436kJ/molH+F = H-F 放出放出 565kJ/mol問題問題 如何知道一個(gè)反應(yīng)是如何知道一個(gè)反應(yīng)是吸熱還是放熱呢？吸熱還是放熱呢？

12、一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算：一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算：在在25和和101kPa的條件下，的條件下，即即：由由1mol的的H2和和1mol的的F2，會(huì)，會(huì)釋放釋放出出 2 565kJ-436kJ-155kJ=539kJH2 + F2 2HF kJF - F F + F 吸收吸收155kJ/molH-H H + H 吸收吸收436kJ/mol吸收還是放吸收還是放出熱量？出熱量？放出放出539H + F H-F 放出放出565kJ/mol例如例如小結(jié)小結(jié)2. 化學(xué)鍵化學(xué)鍵斷裂斷裂會(huì)會(huì) ， 化學(xué)鍵化學(xué)鍵形成形成要要 。1. 各種物質(zhì)儲(chǔ)存了各種物質(zhì)儲(chǔ)存了 。4. 化學(xué)反應(yīng)過程是舊化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)過程是舊化學(xué)鍵 和新和新 化學(xué)鍵

13、化學(xué)鍵 ，并伴隨能量變化。，并伴隨能量變化。3. 化學(xué)鍵化學(xué)鍵在斷裂（或生成）時(shí)在斷裂（或生成）時(shí)吸收（或釋放）的吸收（或釋放）的能量能量 。5. 反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于于 。化學(xué)能化學(xué)能釋放能量釋放能量吸收能量吸收能量不同不同不同不同斷裂斷裂形成形成反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相相對(duì)對(duì)大小。大小。若若H2 - H10反應(yīng)反應(yīng)吸熱吸熱H2H1H2H1鍵斷裂吸收的能量鍵斷裂吸收的能量HtH2鍵生成釋放的能量鍵生成釋放的能量若若H2 - H10反應(yīng)反應(yīng)放熱放熱H1Ht2、各種物質(zhì)都儲(chǔ)存化學(xué)能、各種物質(zhì)都儲(chǔ)存化學(xué)能不同物質(zhì)不同物質(zhì)儲(chǔ)有化

14、學(xué)能不同儲(chǔ)有化學(xué)能不同反應(yīng)物反應(yīng)物能量能量高高生成物生成物能量能量高高生成物生成物能量能量低低反應(yīng)物反應(yīng)物能量能量低低 放出能量放出能量吸收能量吸收能量 放熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)是化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為熱能熱能。 吸熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng)是熱能熱能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能?？偨Y(jié)：總結(jié)：三、化學(xué)反應(yīng)提供的熱能對(duì)人類社會(huì)意義三、化學(xué)反應(yīng)提供的熱能對(duì)人類社會(huì)意義1. 利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)、和科研。利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)、和科研。2. 利用熱能使許多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生利用熱能使許多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生1、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定能進(jìn)行放熱反應(yīng)在常溫下一定能進(jìn)行C.反應(yīng)是放熱還是吸熱，必須看反應(yīng)物和生反應(yīng)是放熱還是吸熱，必須看反應(yīng)物和生 成物所具有的總能量的相對(duì)大小成物所具有的總能量的相對(duì)大小D.化