人教版高中化學(xué)必修2 　化學(xué)能與熱能 全省一等獎

第一節(jié)化學(xué)能與熱能第一頁，共二十八頁。Page

2一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系新課內(nèi)容1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)——舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成H—HCl—ClH—Cl斷開斷開形成H2+Cl22HCl吸收能量吸收能量放出能量（斷鍵吸收能量，成鍵放出能量）第二頁，共二十八頁。Page

3一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系新課內(nèi)容2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因（微觀角度）

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?；瘜W(xué)鍵變化能量變化斷裂1molH-H鍵吸收能量436KJ形成1molH-H鍵放出能量436KJ斷裂1molC-H鍵吸收能量415KJ形成1molC-H鍵放出能量415KJ第三頁，共二十八頁。Page

4思考·交流例：在25℃和101kPa的條件下，斷裂1molH－H需要吸收436kJ能量，斷裂1molCl－Cl鍵需要吸收243kJ能量，形成1molH－Cl會放出431kJ能量，通過計算說明化學(xué)反應(yīng)H2＋Cl2

＝2HCl是吸收能量還是放出能量。解：設(shè)有1molH2與1molCl2完全反應(yīng)，則斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵所吸收能量之和：

436kJ＋243kJ＝679kJ形成生成物中化學(xué)鍵所放出能量之和：

2×431kJ＝862kJ吸收能量小于放出能量，因此，該反應(yīng)是放出能量。第四頁，共二十八頁。Page

5思考·交流能量H2+Cl22H

+2Cl2HCl吸收能量679kJ放出能量862kJ放出能量183kJ反應(yīng)坐標(biāo)以H2+Cl2=2HCl反應(yīng)為例：第五頁，共二十八頁。Page

6一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系新課內(nèi)容3、從化學(xué)鍵的角度判斷化學(xué)反應(yīng)中能量的變化化學(xué)反應(yīng)中是吸收能量還是放出能量，取決于斷鍵吸收的總能量與成鍵放出的總能量的相對大小。反應(yīng)放出能量＝成鍵放出總能量－斷鍵吸收總能量反應(yīng)吸收能量＝斷鍵吸收總能量－成鍵放出總能量化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化！第六頁，共二十八頁。Page

7二、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系新課內(nèi)容化學(xué)能，即化學(xué)物質(zhì)具有的能量，各種物質(zhì)都儲存有化學(xué)能，不同的物質(zhì)化學(xué)能不同。物質(zhì)具有能量越高，越不穩(wěn)定；物質(zhì)的能量越低，越穩(wěn)定；能量高的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為能量低的物質(zhì)。1、化學(xué)能第七頁，共二十八頁。Page

8體系能量變化探究水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉(zhuǎn)換為動能）反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)放出能量

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）反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量第八頁，共二十八頁。Page

9二、化學(xué)能與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系新課內(nèi)容化學(xué)能，即化學(xué)物質(zhì)具有的能量，各種物質(zhì)都儲存有化學(xué)能，不同的物質(zhì)化學(xué)能不同。物質(zhì)具有能量越高，越不穩(wěn)定；物質(zhì)的能量越低，越穩(wěn)定；能量高的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為能量低的物質(zhì)。1、化學(xué)能2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素（宏觀角度）

一個確定的化學(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。第九頁，共二十八頁。Page

10新課內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程。反應(yīng)物生成物能量(E)反應(yīng)物的總能量(E1)生成物的總能量(E2)△E放出能量反應(yīng)過程△E吸收能量反應(yīng)物生成物能量(E)反應(yīng)物的總能量(E1)生成物的總能量(E2)反應(yīng)過程E（反應(yīng)物）>E（生成物）化學(xué)反應(yīng)

能量E（反應(yīng)物）<E（生成物）化學(xué)反應(yīng)

能量放出吸收第十頁，共二十八頁。Page

11課堂小結(jié)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因：取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。從化學(xué)鍵角度從反應(yīng)體系能量角度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。Q（斷鍵）

>Q（成鍵）吸收能量Q（斷鍵）

<Q（成鍵）放出能量E（反應(yīng)物）>E（生成物）放出能量E（反應(yīng)物）<E（生成物）吸收能量注：一般用Q表示吸收或放出的能量，用E表示化學(xué)能。第十一頁，共二十八頁。Page

12練習(xí)1：氫氣在氧氣中燃燒放出熱量，在反應(yīng)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。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3

B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B練習(xí)·拓展第十二頁，共二十八頁。Page

13練習(xí)2：已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.A和B的總能量一定低于C和D的總能量C練習(xí)·拓展第十三頁，共二十八頁。思考與交流吸收能量放出能量能量反應(yīng)物能量生成物能量反應(yīng)物能量生成物思考：化學(xué)反應(yīng)中放出的能量會消失嗎？吸收的能量又將如何變化？第十四頁，共二十八頁。新課內(nèi)容二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化能量的形式有多種，如化學(xué)能、熱能、電能和光能等，能量之間可通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化。能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在轉(zhuǎn)化過程中體系包含的總能量不變。1、能量守恒定律第十五頁，共二十八頁。新課內(nèi)容二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化2、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1）定義放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)；吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。思考：KNO3、NH4NO3溶于水時會吸收熱量，這些變化是否屬于吸熱反應(yīng)？稀釋濃硫酸、溶解NaOH固體時都會放出大量的熱，這些變化過程是否屬于放熱反應(yīng)？吸熱和放熱過程不一定會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?。?！第十六頁，共二十八頁。新課內(nèi)容二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化2、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)實驗2-1

鋁片與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論產(chǎn)生氣泡，用手輕觸試管底部感到發(fā)熱，用溫度計測量，水銀柱上升。該是放熱反應(yīng)。常見的放熱反應(yīng)活潑金屬和酸、水反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化反應(yīng)大部分的化合反應(yīng)第十七頁，共二十八頁。新課內(nèi)容實驗2-2氫氧化鋇晶體與氯化銨反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)1、玻璃片結(jié)冰與小燒杯粘結(jié)在一起2、產(chǎn)生刺激性氣味的氣體3、混合物成糊狀Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化2、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)以C、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。固體反應(yīng)，通常先研細(xì)再混合，反應(yīng)時用玻璃棒攪拌加快反應(yīng)第十八頁，共二十八頁。Page

19課本P374、下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)是，屬于吸熱反應(yīng)的是。練習(xí)：下列說法正確的是（）

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.化學(xué)反應(yīng)中能量變化都表現(xiàn)為熱量的過程

D.一個反應(yīng)是吸熱或放熱與反應(yīng)條件沒有直接聯(lián)系，與反應(yīng)物與生成物的總能量的相對大小有關(guān)。D練習(xí)·拓展特別提示：一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件沒有直接聯(lián)系；放熱反應(yīng)可能要加熱或點燃,如燃燒反應(yīng)；吸熱反應(yīng)不一定要加熱，如氫氧化鋇晶體和氯化銨反應(yīng)。②③④⑤⑥①①煅燒石灰石②燃燒木炭取暖③炸藥爆炸④酸和堿的中和反應(yīng)⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐敗第十九頁，共二十八頁。實驗探究實驗2-1、2均是從定性的角度判斷一個反應(yīng)是放熱還是吸熱,能否在此基礎(chǔ)上，定量測定一個化學(xué)反應(yīng)所放出熱量的大小呢？鹽酸的溫度NaOH溶液的溫度反應(yīng)后溶液的溫度反應(yīng)原理結(jié)論實驗2-3稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)H++OH－＝H2O中和反應(yīng)是一類放熱反應(yīng)。了解：中和熱的概念

酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量。第二十頁，共二十八頁。實驗探究思考與交流：若要測定鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱。在實驗2-3的基礎(chǔ)上還需注意哪些問題？⑴用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；⑴酸堿的濃度和體積取定值：n＝c·V⑵準(zhǔn)確測量反應(yīng)前后溶液的溫度⑶準(zhǔn)確量取溶液的體積、溫度計讀數(shù)要準(zhǔn)確⑶做平行實驗取平均值⑵攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行，使混合液溫度均衡一、注意“量”的問題二、盡量減小實驗誤差第二十一頁，共二十八頁。新課內(nèi)容三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用化學(xué)能熱能煤、石油、天然氣的燃燒高溫冶煉金屬、分解化合物提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力進(jìn)行化工生產(chǎn)、研究新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑化學(xué)反應(yīng)第二十二頁，共二十八頁?？茖W(xué)視野1、社會發(fā)展與能源利用人類社會的發(fā)展與能源利用密不可分，人類正是通過對能源的利用才一步步不斷向前發(fā)展，在某種程度上可以說，人類社會的發(fā)展史就是一部人類如何開發(fā)利用能源的歷史。能源是現(xiàn)代社會物質(zhì)文明的原動力，與我們每一個人息息相關(guān)。圖2-3不同社會發(fā)展水平時期的人均耗能量第二十三頁，共二十八頁?？茖W(xué)視野(1)柴草時期:火的發(fā)現(xiàn)到18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以樹枝、柴草為主要能源。（2）化石能源時期：18世紀(jì)中期至現(xiàn)在以煤、石油和天然氣為主要能源，這三種能源均為不可再生能源。2、人類利用能源的三個階段（3）多能源結(jié)構(gòu)時期化石能源：煤、石油和天然氣等新能源：太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能等。第二十四頁，共二十八頁。科學(xué)視野人體內(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)。只是二者條件和進(jìn)行不同，生物氧化是在體溫條件和酶的催化下進(jìn)行的，能量的轉(zhuǎn)化率和利用率都很高。太陽能糖類化學(xué)能光合作用植物其他形式的能量維持人的生理活動氧化還原反應(yīng)人體攝入糖類3、生物體中的能量轉(zhuǎn)化第二十五頁，共二十八頁。課堂小結(jié)能量變化化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)Q（斷鍵）<Q（成鍵）E（反應(yīng)物）>E（生成物）Q（斷鍵）>Q（成鍵）E（反應(yīng)物）<E（生成物）遵循能量守恒原理能量利用類型注：一般用Q表示吸收或放出的能量，用E表示化學(xué)能。第二十六頁，共二十八頁。Page

27練習(xí)·拓展練習(xí)3：已知斷裂1molH－H鍵，要吸收熱量436k