必修2化學(xué)能與熱能課件

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量2021/5/91很早以前，人們就對化學(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2.1化學(xué)能與熱能2021/5/92反應(yīng)中的能量變化白磷的燃燒氨的燃燒2021/5/93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、聲能等2021/5/94第一節(jié)化學(xué)能和熱能2021/5/95你知道嗎?

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)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來?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？2021/5/96化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂與產(chǎn)物分子中化學(xué)鍵的形成先回顧一下：從化學(xué)鍵的角度來看，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？2021/5/97一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2021/5/98HHHH+化學(xué)鍵斷裂：吸收能量HH+HH化學(xué)鍵形成：放出能量鍵能：形成1mol化學(xué)鍵釋放的能量和斷開1mol該

化學(xué)鍵所需能量是相同的，稱之為鍵能。

鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定436kJ/mol一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2021/5/99某些鍵的鍵能(kJ/mol)鍵鍵能鍵鍵能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7對于某個(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？鍵能越大含該鍵的分子越穩(wěn)定化學(xué)鍵越牢固2021/5/910E（kJ/mol）反應(yīng)歷程H2+Cl22H

+2Cl2HCl△E=183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)

2×431kJ/mol=862kJ/mol以H2+Cl2

==2HCl反應(yīng)為例：吸收放出2021/5/911舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成吸收能量E1釋放能量E2反應(yīng)物生成物當(dāng)E1>E2

為吸熱反應(yīng)當(dāng)E1<E2

為放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)結(jié)論：2021/5/912

各種物質(zhì)都貯存有化學(xué)能。不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過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大小。2021/5/913能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物總能量生成物總能量釋放能量能量反應(yīng)過程0反應(yīng)物總能量生成物總能量吸收能量反應(yīng)物總能量>生成物總能量是放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量<生成物總能量是吸熱反應(yīng)結(jié)論：2021/5/914（1）宏觀：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)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。（2）微觀：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。斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因小結(jié)2021/5/9151.下列說法中不正確的是()A.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C.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D.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B2021/5/9162、已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收能量為(

)A．920kJ

B．557kJC．436kJ D．188kJ2021/5/9173.已知反應(yīng):X+Y=M+N放出能量，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是()X的能量一定高于MY的能量一定高于NC.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.因?yàn)樵摲磻?yīng)為放出能量，故反應(yīng)不必加熱C2021/5/9184．金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收EkJ的能量，下列說法正確的是（）A.金剛石與石墨互為同位素B.石墨不如金剛石穩(wěn)定C.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，石墨放出的能量多C2021/5/919二、化學(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)化：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為的變化——吸熱或放熱熱量2021/5/9201、實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)能與熱能的互相轉(zhuǎn)化2021/5/921化學(xué)能和熱能可以相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律兩個(gè)定律2021/5/922實(shí)驗(yàn)2-1：鋁與鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觸摸到看到溫度計(jì)將鋁條加入到HCl溶液中結(jié)論和化學(xué)方程式燒杯壁發(fā)燙有大量氣體放出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑溫度升高2021/5/923實(shí)驗(yàn)2、測量Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將晶體混合后立刻用玻璃棒快速攪拌手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯反應(yīng)完觀察反應(yīng)方程式有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)有NH3生成燒杯變冷反應(yīng)吸熱燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰混合物成糊狀有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O2021/5/924溶液的溫度升高中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)H++OH-=H2O2021/5/925

在大燒杯底部墊泡沫塑料（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、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，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)過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。2021/5/926思考與交流測量中和反應(yīng)熱應(yīng)該注意哪些問題？1、保溫隔熱的效果一定要好。2、酸堿濃度要準(zhǔn)確。3、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，以盡量溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間再讀。減少熱量的散失。2021/5/927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57.3kJ2021/5/9281L1mol/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？2021/5/9292、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)中和反應(yīng)金屬與酸物質(zhì)緩慢氧化多數(shù)化合反應(yīng)鋁熱反應(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)2021/5/9305、下列說法正確的是（）A．需要加熱的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)B．中和反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C．電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置D．水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程6、已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，則反應(yīng)是（）A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.有催化劑作用D.無法判斷CA2021/5/9317.下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是（）A.活潑金屬跟酸反應(yīng)B.制造水煤氣C.酸堿中和反應(yīng)

D.鎂條燃燒8、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是（）A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)BC2021/5/9329、在25℃，101kPa下，1mol的白磷（化學(xué)式為P4）完全燃燒放出的熱量比4mol的紅磷（化學(xué)式為P）完全燃燒放出的熱量多。反應(yīng)方程式分別為：P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)；4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)由此判斷，下列說法正確的是（）A.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷高B.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量