高中化學(xué)必修二2.1化學(xué)能與熱能課件及教案01convertor

1、第一節(jié)化學(xué)能與熱能(學(xué)案)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)中能量變化的主要原因。通過(guò)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。探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開(kāi)它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開(kāi)發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從而機(jī)。了不可回避的能源危煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中的碳），它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來(lái)?它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)關(guān)系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過(guò)高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在

2、石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系思考：不同的其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃燒時(shí)放出的熱量會(huì)不同？1、化學(xué)反應(yīng)中能量的變化在燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的熱能來(lái)自哪里？、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？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。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因化學(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。. 從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來(lái)分析能量的變化所以：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小想：在化學(xué)反應(yīng)中

3、，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)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在 25,101KPa 條件下，將 1molH2(H-H)變?yōu)?2molH 原子需吸收 436kJ 能量，而 2molH 原子變成 1molH2(H-H)放出 436kJ 能量，這個(gè)能量就是 H-H的鍵能。某些化學(xué)鍵的鍵能鍵能越大,含該鍵的分子越穩(wěn)定,化學(xué)鍵越牢固。對(duì)于某個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？課堂練在反應(yīng) H2 + Cl22HCl 中，已知HH鍵能為 436kJ，ClCl 鍵能為 247kJ，HCl 鍵能為

4、431kJ，判斷該反應(yīng)是反應(yīng)小結(jié)：一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。分析化學(xué)反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量小結(jié)：生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量化學(xué)反應(yīng)放出能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,可以看成是能量的“規(guī)律：”或“”的過(guò)程（1）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，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就有部分能量以熱的形式出來(lái)；（2）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，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為

5、生成物。能量公式化E（反應(yīng)物）E（生成物）Q E（反應(yīng)物）E（生成物）Q Q0 為放熱反應(yīng)Q4Q34Q3 Q3 Q3+=二、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：能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量， 總能量保持不變。2、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)（1）放熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：在反應(yīng)過(guò)程中你將能看到什么現(xiàn)象？用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化？要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，你在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？思考與：實(shí)驗(yàn)：（2）吸熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 2-2實(shí)驗(yàn)：化學(xué)反應(yīng)方程式： 玻璃棒的作用：反應(yīng)物成糊狀的原因： 結(jié)論：該

6、反應(yīng)是 小結(jié)：根據(jù)能量變化情況角度分：化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)思考：酸與堿的中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象結(jié)論現(xiàn)象結(jié)論現(xiàn)象結(jié)論中和熱的概念:酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O 時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。注：中和反應(yīng)都放出熱量稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為定值：57.3KJ/mol在大燒杯底部墊（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（或紙條），大燒杯上用板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如上圖所示

7、。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。思考與交流：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？用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；酸堿的量要準(zhǔn)確：nCV a、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好，最好用移液管溫度計(jì)越精確越好注意控制反應(yīng)時(shí)間多做幾次，取平均值在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)從兩個(gè)方面考慮：一是注重“量”，如反應(yīng)物的濃度和體積取定值；測(cè)量反應(yīng)前后的溫度值；做平行實(shí)驗(yàn)取平均值。二是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，如用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的鹽酸和氫氧化鈉溶液；量液器最好使用移液管；攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行；及時(shí)散熱，使混合液溫度均衡；溫度計(jì)的精確度高，最好使用精度為 0.1 或更高的溫度計(jì)；鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能小

8、；使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外；溫度計(jì)要讀準(zhǔn)確。思考1L1mol/L 的硫酸溶液與 2L2mol/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？探索與總結(jié)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)的燃燒(與 O2 的反應(yīng)）中 和 反 應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)大部分化合反應(yīng)（生石灰和水）吸熱反應(yīng) C+CO2 C+H2OH2+CuOBa(OH)2 8H2O+NH4ClCaCO3 高溫分解大部分分解反應(yīng)物質(zhì)的緩慢氧化練習(xí)：多數(shù)銨鹽溶于水1、在化學(xué)反應(yīng)中，斷裂化學(xué)鍵需要，形成化學(xué)鍵要?；瘜W(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)決定于2、兩位同學(xué)放熱和吸熱反應(yīng)。甲說(shuō)加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，乙說(shuō)反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。你認(rèn)為他們的說(shuō)法正確嗎？為什么？3、下列說(shuō)法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)結(jié)果是放熱還是吸熱 D.吸熱反應(yīng)在一定條件下才能發(fā)生反應(yīng)4、判斷：加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)一個(gè)反應(yīng)是吸熱或放熱與反應(yīng)條件沒(méi)有