化學(xué)能與熱能教學(xué)課件人教課標(biāo)版

1、能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱?，F(xiàn)代社會(huì)的一切活動(dòng)都離不開(kāi)能源，在影響全球經(jīng)濟(jì)和生活的各種因素中，能源居于首位。第1頁(yè)，共37頁(yè)。 煤、石油、天燃?xì)馐钱?dāng)今社會(huì)最主要的三大化石燃料。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，不僅有物質(zhì)的變化，同時(shí)還伴隨著能量的變化。而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。第2頁(yè)，共37頁(yè)。第一節(jié) 化學(xué)能與熱能一、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因（從微觀：化學(xué)鍵角度討論）1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂和生成物中新化學(xué)鍵形成吸收能量E1放出能量E2任何化學(xué)反應(yīng)，都伴隨能量的變化（能量包括：熱能、電能、光能等）2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因：舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成

2、第3頁(yè)，共37頁(yè)。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(guò)程。H2 + Cl2 = 2HClE（吸收） = 679 kJ/molE（放出） = 862 kJ/mol放熱反應(yīng)第4頁(yè)，共37頁(yè)。舊鍵斷裂吸收的能量 新鍵形成釋放的能量反應(yīng)為：吸收能量舊鍵斷裂吸收的能量 新鍵形成釋放的能量反應(yīng)為：放出能量第5頁(yè)，共37頁(yè)。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素（從宏觀：總能量角度考慮）2H2O=2H2 +O2電解2H2 +O2 = 2H2O點(diǎn)燃吸收能量放出能量2H2O2H2 +O2吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)第6頁(yè)，共37頁(yè)。規(guī)律反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量, 化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。反應(yīng)物所

3、具有的總能量低于生成物所具有的總能量, 化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素（從總能量角度考慮）反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小，決定了化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量。第7頁(yè)，共37頁(yè)?；瘜W(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)判斷方法：、根據(jù)反應(yīng)物與生成物具有的總能量判斷放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)、根據(jù)化學(xué)鍵進(jìn)行判斷吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)第8頁(yè)，共37頁(yè)。1、已知反應(yīng)ABCD為放熱反應(yīng)， 對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（ ） A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量 D. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定 能發(fā)生C第9頁(yè)，共37頁(yè)。2、化學(xué)反

4、應(yīng)A2+B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（） A該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵可放出xkJ能量C斷裂2molA-B鍵需要吸收ykJ能量D2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量C第10頁(yè)，共37頁(yè)。三、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、兩條基本的自然定律：質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。能量守恒定律：自然界中一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，轉(zhuǎn)化的途徑和能量形式可以不同，但是體系包含的總能量不變。注意：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。 2、實(shí)驗(yàn)探究：化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化

5、第11頁(yè)，共37頁(yè)。實(shí)驗(yàn)21現(xiàn)象結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高該反應(yīng)是放熱反應(yīng)鋁與鹽酸反應(yīng)2、實(shí)驗(yàn)探究：化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化第12頁(yè)，共37頁(yè)。Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？ 將20gBa(OH)28H2O晶體與10gNH4Cl晶體一起放在燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒迅速攪拌，聞氣味，用手觸摸杯壁下部，手拿起燒杯，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)22第13頁(yè)，共37頁(yè)?，F(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會(huì)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Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3

6、+10H2O結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)22第14頁(yè)，共37頁(yè)。鹽酸溫度/NaOH溶液溫度/中和反應(yīng)后溫度/結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫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(shí)驗(yàn)23第15頁(yè)，共37頁(yè)。3、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)所有的燃燒或爆炸反應(yīng)酸堿中和反應(yīng).活潑金屬與水或酸生成H2的反應(yīng).大部分化合反應(yīng) （生石灰和水反應(yīng)）鋁熱反應(yīng) 自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng).吸熱反應(yīng)銨鹽和堿的反應(yīng)2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O C、H2做還原劑的幾個(gè)反

7、應(yīng)。大多數(shù)的分解反應(yīng)。 第16頁(yè)，共37頁(yè)。例1下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是 。液態(tài)水汽化將CuSO4. 5H2O加熱變成白色粉末NaOH固體溶于水KClO3分解制取O2生石灰溶于水制成熟石灰干冰（CO2）升華第17頁(yè)，共37頁(yè)。例2下列說(shuō)法正確的是（ ）A需加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B放熱反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生C反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成 物具有的總能量的相對(duì)大小D有能量變化的物質(zhì)變化一定是化學(xué)變化。C第18頁(yè)，共37頁(yè)。4、反應(yīng)的熱量變化和反應(yīng)條件的關(guān)系： 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)需加熱的反應(yīng)，不一定是吸熱反應(yīng)。 如H2燃燒。不需要加熱的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)28H2O與

8、NH4Cl的反應(yīng)反應(yīng)是否需要加熱，只是引發(fā)反應(yīng)進(jìn)行的條件，與反應(yīng)是吸熱還是放熱沒(méi)有必然聯(lián)系。熱，但并不是吸熱或放熱反應(yīng)。第19頁(yè)，共37頁(yè)。鹽酸溫度/NaOH溶液溫度/中和反應(yīng)后溫度/實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)23中和熱：1、定義：稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的 熱量 。2、中和熱測(cè)定：放出熱量為：57.3KJ/mol四、中和熱的測(cè)定第20頁(yè)，共37頁(yè)。實(shí)驗(yàn)探究：四、中和熱的測(cè)定實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O1、用一個(gè)量筒量取 50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度t1 ，記入下表。然

9、后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。2、用另一個(gè)量筒量取 50 mL 0.55 molL NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度t1 ，記入下表。3、把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度t2 。第21頁(yè)，共37頁(yè)。4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩到三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。 溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差(t2-t1)/HClNaOH平均值123Q C水 m溶液 (t2t1) =0.418（t2t1）kJ第22頁(yè)，共37頁(yè)。3、如右圖所示，把試管放入盛有

10、25時(shí)飽 和石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是 (2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 (3)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 (4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的 總能量 鎂片和鹽酸的總能量. (填“大于”、“小于”、“等于”)小于鎂片上有大量的氣泡冒出，鎂片逐漸溶解，燒杯中溶液變渾濁第23頁(yè)，共37頁(yè)。4、已知中和熱的數(shù)值是57.3 kJmol-1。下列物質(zhì)反應(yīng)時(shí)能產(chǎn)生57.3 kJ熱量的是 A稀HCl和稀NaOH溶液B1.0 molL-1HCl溶液和1.0 molL-1NaOH溶液C500 mL 2.0 molL-1HC1

11、溶液和 500 mL 2.0 moI.L-1NaOH溶液D500 mL 2.0 molL-1H2SO4溶液和 500 mL 2.0 moIL-1Ba(OH)2溶液C第24頁(yè)，共37頁(yè)。答案：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。思考1：大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎紙條）的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？思考2：為什么不用環(huán)形鐵攪拌棒？鐵與鹽酸之間會(huì)發(fā)生反應(yīng)，另外鐵的導(dǎo)熱性好，這樣都會(huì)造成熱量的損失。第25頁(yè)，共37頁(yè)。

12、2.用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。思考3：溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？ 答：因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使溶液的總質(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。第26頁(yè)，共37頁(yè)。3.用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。思考4：實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaO

13、H過(guò)量？答：為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量。第27頁(yè)，共37頁(yè)。思考5：酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。第28頁(yè)，共37頁(yè)。2.計(jì)算反應(yīng)熱50mL0.50 mol/L的鹽酸的質(zhì)量m1=50g50mL0.55 mol

14、/L的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量m2=50g中和后生成的溶液的比熱容c4.18J/(g)H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/molQ（m1 m2 ）c (t2t1) =0.418（t2t1）kJ反應(yīng)放出的熱量為：生成1molH2O時(shí)放出的熱量為：參考值：-57.3kJ/mol第29頁(yè)，共37頁(yè)。2、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識(shí)中不正確的是（ ）A.電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能C.煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能D.白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能BD第30頁(yè)，共37頁(yè)。第31頁(yè)，共37頁(yè)。中和熱：（1）定義：稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mo

15、lH2O時(shí)所釋放的熱量。（2）中和熱測(cè)定：如果要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？你準(zhǔn)備如何設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？討論、交流：第32頁(yè)，共37頁(yè)。 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，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件不同（前者在體溫條件和酶的催化作用下發(fā)生的），且前者更加合理有效。科學(xué)視野 第33頁(yè)，共37頁(yè)。2、人類利用能源的三個(gè)階段柴草時(shí)期中國(guó)古代制陶?qǐng)D第34頁(yè)，共37頁(yè)?；茉磿r(shí)期第35頁(yè)，共37頁(yè)。多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期第36頁(yè)，共37頁(yè)。41、從現(xiàn)在開(kāi)始，不要未語(yǔ)淚先流。42、造物之前，必先造人。43、富人靠資本賺錢(qián)，

16、窮人靠知識(shí)致富。44、顧客后還有顧客，服務(wù)的開(kāi)始才是銷售的開(kāi)始。45、生活猶如萬(wàn)花筒，喜怒哀樂(lè)，酸甜苦辣，相依相隨，無(wú)須過(guò)于在意，人生如夢(mèng)看淡一切，看淡曾經(jīng)的傷痛，好好珍惜自己、善待自己。46、有志者自有千計(jì)萬(wàn)計(jì)，無(wú)志者只感千難萬(wàn)難。47、茍利國(guó)家生死以，豈因禍福避趨之。48、不要等待機(jī)會(huì)，而要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)。49、如夢(mèng)醒來(lái)，暮色已降，豁然開(kāi)朗，欣然歸家。癡幻也好，感悟也罷，在這青春的飛揚(yáng)的年華，亦是一份收獲。猶思“花開(kāi)不是為了花落，而是為了更加燦爛。50、人活著要呼吸。呼者，出一口氣；吸者，爭(zhēng)一口氣。51、如果我不堅(jiān)強(qiáng)，那就等著別人來(lái)嘲笑。52、若不給自己設(shè)限，則人生中就沒(méi)有限制你發(fā)揮的藩籬。53

17、、希望是厄運(yùn)的忠實(shí)的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永沒(méi)有時(shí)間悲哀。55、領(lǐng)導(dǎo)的速度決定團(tuán)隊(duì)的效率。56、成功與不成功之間有時(shí)距離很短只要后者再向前幾步。57、任何的限制，都是從自己的內(nèi)心開(kāi)始的。58、偉人所達(dá)到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們?cè)谕樽u(yù)就很難挽回。59、不要說(shuō)你不會(huì)做！你是個(gè)人你就會(huì)做！60、生活本沒(méi)有導(dǎo)演，但我們每個(gè)人都像演員一樣，為了合乎劇情而認(rèn)真地表演著。61、所謂英雄，其實(shí)是指那些無(wú)論在什么環(huán)境下都能夠生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原來(lái)愛(ài)的太深，心有墜落的感覺(jué)。63、命運(yùn)不是一個(gè)機(jī)遇的問(wèn)題，而是一個(gè)選擇問(wèn)題；它不是我們要等待的東西，而是我們要實(shí)現(xiàn)的東

18、西。64、每一個(gè)發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。65、再冷的石頭，坐上三年也會(huì)暖。66、淡了，散了，累了，原來(lái)的那個(gè)你呢？67、我們的目的是什么？是勝利！不惜一切代價(jià)爭(zhēng)取勝利！68、一遇挫折就灰心喪氣的人，永遠(yuǎn)是個(gè)失敗者。而一向努力奮斗，堅(jiān)韌不拔的人會(huì)走向成功。69、在真實(shí)的生命里，每樁偉業(yè)都由信心開(kāi)始，并由信心跨出第一步。70、平凡的腳步也可以走完偉大的行程。71、勝利，是屬于最堅(jiān)韌的人。72、因害怕失敗而不敢放手一搏，永遠(yuǎn)不會(huì)成功。73、只要路是對(duì)的，就不怕路遠(yuǎn)。74、駕馭命運(yùn)的舵是奮斗。不抱有一絲幻想，不放棄一點(diǎn)機(jī)會(huì)，不停止一日努力。75、自己選擇的路，跪著也要走完。76、當(dāng)你的希望一個(gè)個(gè)落空，你也要堅(jiān)定，要沉著！77、蟻穴雖小，潰之千里。78、我成功因?yàn)槲抑驹诔晒Γ?9、凡真心嘗試助人者，沒(méi)有不幫到自己的。80、相信自己，你能作繭自縛，就能破繭成蝶。81、