化學(xué)必修2《化學(xué)能與熱能》

化學(xué)能與熱能整理課件能源與人類能源是人類賴以生存和開展的物質(zhì)根底，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。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，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)。整理課件16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖整理課件你知道嗎?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)反響有什么關(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響中起到什么作用？整理課件一、化學(xué)鍵與化學(xué)反響中能量變化的關(guān)系思考：不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時放出的熱量會不同？燃料在燃燒反響中產(chǎn)生的熱能來自哪里？1、化學(xué)反響中能量的變化整理課件⑴、化學(xué)反響的本質(zhì)是什么？以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點分析反響的本質(zhì)過程。整理課件H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃一個化學(xué)反響的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。形成整理課件⑵、化學(xué)反響中能量變化的主要原因H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反響中能量變化的主要原因。整理課件⑶.從化學(xué)鍵的觀點來分析能量的變化

一個化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。吸收能量放出能量所以：一個化學(xué)反響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大小整理課件想一想：在化學(xué)反響中，隨著物質(zhì)的變化，既有反響物中化學(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，一個化學(xué)反響吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？整理課件

實驗測得，在25℃,101KPa條件下，將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子變成1molH2(H-H)放出436kJ能量，這個能量就是H-H的鍵能。某些化學(xué)鍵的鍵能整理課件某些鍵的鍵能(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對于某個確定的化學(xué)反響，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)鍵越牢固整理課件在反響H2+Cl2＝2HCl中，H－H鍵能為436kJ/mol，Cl－Cl鍵能為247kJ/mol，H－Cl鍵能為431kJ/mol，判斷該反響是反響

放熱課堂練習(xí)一那么(1)化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ＋247kJ＝683kJ，(2)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ＋431kJ＝862kJ，(3)反響中放出的熱量的計算：862kJ—683kJ=179kJ整理課件小結(jié)：一個確定的化學(xué)反響在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反響物的總能量與生成物的總能量的相對大小?？磮D討論：整理課件分析化學(xué)反響：反響物的總能量>生成物的總能量化學(xué)反響放出能量整理課件看圖討論：將水由低處抽向高處需提供能量〔電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢能〕整理課件分析化學(xué)反響：反響物的總能量<生成物的總能量化學(xué)反響吸收能量整理課件反響物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反響物的總能量低放熱反響吸熱反響反響物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反響物的總能量+吸收的熱量化學(xué)反響的過程,可以看成是能量的“貯存〞或“釋放〞的過程小結(jié)：整理課件規(guī)律：〔1〕如果反響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)反響時，就有局部能量以熱的形式釋放出來；〔2〕如果反響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)反響時，反響物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。整理課件小結(jié)：能量公式化E〔反響物〕＝E〔生成物〕－△H(能量守恒定律〕E〔生成物〕－E〔反響物〕＝△H△H>0為吸熱反響△H<0為放熱反響整理課件二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、兩條根本的自然定律〔1〕質(zhì)量守恒定律：〔2〕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、吸熱反響和放熱反響根據(jù)能量變化情況角度分：〔1〕化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反響叫做放熱反響〔2〕化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反響叫做吸熱反響〔1〕放熱反響〔2〕吸熱反響小結(jié)：整理課件能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物

生成物能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物規(guī)律：整理課件練習(xí)：1、在化學(xué)反響中，斷裂化學(xué)鍵需要_______，形成化學(xué)鍵要_________?；瘜W(xué)反響是吸熱反響還是放熱反響決定于_____________________吸收能量放出能量反響物的總能量與生成物的總能量的相對大小2、兩位同學(xué)討論放熱和吸熱反響。甲說加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反響是吸熱反響，乙說反響中要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反響是吸熱反響。你認(rèn)為他們的說法正確嗎？為什么？整理課件三、化學(xué)能的應(yīng)用1、利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。2、利用熱能使很多化學(xué)反響得以發(fā)生。如：整理課件整理課件整理課件能量變化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)類型反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量遵循能量守恒原理能量利用燃料充分燃燒新能源的開發(fā)減少污染小結(jié)：整理課件實驗２－１1.鋁與鹽酸反響的化學(xué)方程式：

。2.在反響過程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反響中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的方法來了解反響中的熱量變化？4.要明顯的感知或測量反響中的熱量變化，你在實驗中應(yīng)注意哪些問題？思考與討論：實驗記錄：現(xiàn)象結(jié)論有氣泡冒出，溶液的溫度明顯升高。鋁與鹽酸反響的過程放出熱量。整理課件反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的釋放反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的吸收反響物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反響物的總能量+吸收的熱量【課堂小結(jié)】整理課件問題探究整個反響過程〔放出/吸收〕

kJ熱量4H+2O2H2+O22H2O吸收能量

kJ放出能量

kJ反應(yīng)坐標(biāo)能量

已知斷開1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要消耗436kJ能量，斷開1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH-O鍵能夠釋放463kJ能量。試說明當(dāng)1mol反應(yīng)

2H2+O22H2O

發(fā)生時的能量變化情況，并將反應(yīng)中能量變化的數(shù)值標(biāo)注在右圖中。

點燃13681852放出484整理課件2、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反響中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。以下關(guān)系式中正確的選項是〔〕A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B整理課件

問題交流【學(xué)與問】

這里所列舉的兩類反應(yīng)說明了化學(xué)反應(yīng)與熱能之間的辯證關(guān)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化：

化學(xué)反響熱能煤、石油、天然氣的燃燒〔產(chǎn)生〕CaCO3經(jīng)過高溫煅燒分解成CaO〔動力〕熱能對化學(xué)反響的支持作用，利用熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反響。獲取能量整理課件探索與總結(jié)常見的放熱反響和吸熱反響放熱反響燃料的燃燒(與O2的反響〕中和反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反響大局部化合反響〔生石灰和水〕物質(zhì)的緩慢氧化吸熱反響C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大局部分解反響多數(shù)銨鹽溶于水整理課件反響過程中的能量變化1、人類文明與能源開發(fā)、利用的關(guān)系人類文明史引出燃料充分燃燒化石燃料合理利用能源開發(fā)新技術(shù)的開發(fā)能源能量利用化學(xué)反響中的能量變化能源的利用反映著人類進(jìn)步放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)足夠的空氣燃料與空氣充分接觸充分燃燒科學(xué)利用減少污染整理課件2.常見的能源主要有以下十種:太陽能、化石能源、水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、核能以及氫能。整理課件1、以下說法正確的選項是〔〕A.需要加熱才能發(fā)生的反響一定是吸熱反響B(tài).任何放熱反響在常溫條件下一定能發(fā)生反響C.反響物和生成物所具有的總能量決定了反響結(jié)果是放熱還是吸熱D.吸熱反響在一定條件下才能發(fā)生反響CD整理課件2、判斷：〔1〕加熱的反響一定是吸熱反響?！?〕一個反響是吸熱或放熱與反響條件沒有直接聯(lián)系，與反響物與生成物的總能量的相對大小有關(guān)?！?〕化學(xué)反響中的能量變化都表現(xiàn)為熱能變化。整理課件科學(xué)視野1、社會開展與能源利用2、人類利用能源的三個階段柴草時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期整理課件生物體中的能量轉(zhuǎn)化人體內(nèi)發(fā)生的氧化復(fù)原反響與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱反響。只是二者條件不同，且前者更加合理有效。整理課件實驗２－2現(xiàn)象結(jié)論有刺激性氣味氣體產(chǎn)生；玻璃片上的水結(jié)成冰，玻璃片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反響的過程吸收熱量。整理課件化學(xué)反響方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O玻璃棒的作用：攪拌，使混合物充分接觸反響物成糊狀的原因：結(jié)冰粘結(jié)結(jié)論：該反響是吸熱反響整理課件思考：酸與堿的中和反響是吸熱反響還是放熱反響？實驗２－3酸堿反響的本質(zhì)就是H++OH-=H2O?？傻贸鐾普摚核釅A中和反響都是放熱反響。反響中H+和OH-離子的量相等，生成水的量相等，放出的熱量也相等．現(xiàn)象結(jié)論中和反響后溶液的溫度比反響前鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度高。鹽酸和氫氧化鈉溶液的反響過程中放出熱量，使溶液混合物的溫度升高。分析：整理課件中和熱的概念:酸與堿發(fā)生中和反響生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。思考與交流：注：〔1〕中和反響都放出熱量〔2〕稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為定值：57.3KJ/mol整理課件

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