高中化学 第二章 化学反应与能量 第1节 化学能与热能课件 新人教版必修2.ppt

第一节化学能与热能 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 化学变化的本质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成 2 在自然界中 物质的转化要遵守质量守恒定律 能量的转化要遵循能量守恒定律 3 浓硫酸溶于水时释放能量 硝酸铵溶于水时吸收能量 知识铺垫 新知预习 自主预测 一 化学键与化学反应中能量变化的关系1 化学反应中能量变化的本质原因 微观角度 e1 e2 反应吸收能量 e1 e2 反应释放能量 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 化学反应中能量变化的决定因素 宏观角度 1 物质的稳定性与能量的关系 2 化学反应中能量变化的决定因素 用e表示物质能量 知识铺垫 新知预习 自主预测 二 化学能与热能的相互转化1 两条基本的自然定律 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 化学能与热能的相互转化 1 吸热反应和放热反应 吸热反应 吸收热量的化学反应 放热反应 放出热量的化学反应 2 写出下列反应的化学方程式并注明属于吸热反应还是放热反应 铝与稀盐酸 2al 6hcl 2alcl3 3h2 放热反应 ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体 ba oh 2 8h2o 2nh4cl bacl2 2nh3 10h2o 吸热反应 naoh溶液与稀盐酸 naoh hcl nacl h2o 放热反应 知识铺垫 新知预习 自主预测 三 人类利用能源的三个阶段 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 化学反应的发生必然伴有能量的转化 其最根本原因是 a 化学反应中一定有新物质生成b 化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量 新的化学键的形成需要放出能量c 化学反应通常需要加热等条件才能发生d 能量变化是化学反应的基本特征之一答案b 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 下列反应既是氧化还原反应 又是吸热反应的是 a 铝片与稀硫酸的反应b ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应c 灼热的木炭与co2的反应d 甲烷在o2中的燃烧反应解析a d两项中的反应均是放热反应 b项中的反应不是氧化还原反应 答案c 探究一 探究二 化学反应中能量变化的原因问题探究1 反应物的总能量大于生成物的总能量 该反应发生时是吸收能量还是放出能量 答案放出能量 2 断裂1molh h键需要吸收akj能量 则2molh原子形成1molh h键的能量如何变化 答案放出akj能量 3 已知形成1mol化学键放出的能量见下表 计算反应a2 b2 2ab发生时 生成2molab的能量变化 答案放出70kj能量 探究一 探究二 思维建模化学反应中的能量变化1 如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量 反应物转化为生成物时化学反应放出能量 反之 化学反应吸收能量 如图所示 探究一 探究二 2 既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化 又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能 计算公式 化学反应中的能量变化值 反应物的总键能 生成物的总键能 计算出的数值如果为正值 意味着该反应为吸热反应 计算出的数值如果是负值 意味着该反应为放热反应 探究一 探究二 素能应用 典例1 在25 101kpa的条件下 断裂1molh h键吸收436kj能量 断裂1molcl cl键吸收243kj能量 形成1molh cl键放出431kj能量 h2 cl2 2hcl的化学反应可用下图表示 探究一 探究二 请回答下列有关问题 1 反应物断键吸收的总能量为 2 生成物成键放出的总能量为 3 判断反应h2 cl2 2hcl是 填 吸收 或 放出 能量 4 反应物的总能量 填 或 探究一 探究二 提能训练1根据下面的信息 判断下列叙述正确的是 a 氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量b 氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量c 1molh2跟molo2反应生成1molh2o一定释放能量245kjd 2molh2 g 跟1molo2 g 反应生成2molh2o g 吸收能量490kj 探究一 探究二 答案a 探究一 探究二 放热反应和吸热反应问题探究氢气的燃烧1 化学反应中 反应物和生成物具有的总能量是否相同 并从该角度解释 2h2 o22h2o为什么是放热反应 答案一定不相同 化学反应都伴随着能量的变化 所以反应物和生成物具有的总能量一定不相同 在h2的燃烧反应中 反应物h2和o2具有的总能量大于h2o具有的总能量 所以该反应是放热反应 探究一 探究二 2 如果仅从化学键角度分析 nacl溶于水的过程是吸热还是放热 答案nacl溶于水 nacl na cl 只有化学键断裂 没有化学键形成 因此nacl溶于水时要吸收热量 3 加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应 常温下进行的反应是否一定是放热反应 答案都不一定 化学反应是吸热还是放热 与反应条件无关 而是取决于反应过程中破坏旧化学键吸收的总能量与形成新化学键放出的总能量的相对大小 常温下进行的反应有的放热 如中和反应 有的吸热 如nh4cl与ba oh 2 8h2o的反应 加热条件下进行的反应有的放热 如fe sfes 有的吸热 如c co22co 探究一 探究二 思维建模1 关于吸热反应和放热反应的易错点 1 三个不一定 需加热才能发生的反应不一定是吸热反应 如碳和氧气的反应 放热反应常温下不一定容易发生 如铝热反应 吸热反应也不一定需要加热 如ba oh 2 8h2o晶体和nh4cl晶体的反应 2 吸热反应和放热反应都是化学变化 如naoh固体溶于水是放热过程 但不是放热反应 如升华 蒸发等过程是吸热过程 但不是吸热反应 探究一 探究二 2 常见的放热反应和吸热反应 探究一 探究二 素能应用 典例2 下列说法正确的是 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 放热反应在常温下一定很容易发生 反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 有的放热反应加热到一定温度引发后 停止加热反应也能继续进行a b c d 解析加热才能发生的反应不一定是吸热反应 如铜在氯气中燃烧 放热反应在常温下不一定容易发生 如n2与h2合成nh3 反应是放热还是吸热取决于反应物 生成物所具有的总能量的相对大小 需要加热才能发生的放热反应 如果反应放出的热量达到反应所需要的热量 停止加热反应也能继续进行 如fe sfes 答案a 探究一 探究二 提能训练2将盛有nh4hco3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中 然后向小烧杯中加入盐酸 反应剧烈 醋酸逐渐凝固 由此可知 a nh4hco3和盐酸的反应是放热反应b 该反应中 热能转化为产物内部的能量c 反应物的总能量高于生成物的总能量d nh4hco3的能量一定低于nh4cl的能量 探究一 探究二 解析醋酸逐渐凝固 说明nh4hco3与盐酸反应使醋酸的温度降低 因此该反应为吸热反应 a错误 吸热反应中反应物吸收能量 吸收的能量转化为产物内部的能量储存在产物中 b正确 由于nh4hco3和盐酸的反应是吸热反应 故反应物的总能量低于生成物的总能量 c错误 nh4hco3粉末与盐酸的反应是吸热反应 是各反应物的总能量低于各生成物的总能量 而nh4hco3仅是两种反应物之一 nh4cl仅是三种生成物之一 故无法得出nh4hco3的能量一定低于nh4cl的能量的结论 d错误 答案b 1 2 3 4 1 下列对化学反应的认识错误的是 a 会引起化学键的变化b 会产生新的物质c 必然引起物质状态的变化d 必然伴随着能量的变化解析化学反应的本质是化学键的断裂和形成 表现为有新物质生成 并伴随着能量的变化 而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同 也可能不相同 答案c 1 2 3 4 2 下列过程一定释放出能量的是 a 化合反应b 分解反应c 分子拆成原子d 原子组成分子解析化合反应不一定放出能量 如h2 i2 2hi就是吸收能量的反应 a项错误 分解反应多数是吸收能量的反应 b项错误 由分子拆成原子是破坏化学键的过程 是吸收能量的 原子组成分子则是放出能量的 c项错误 d项正确 答案d 1 2 3 4 3 由图分析 下列叙述正确的是 a a g b g c g 和b g c g a g 两个反应吸收或放出的能量不相等b a g b g c g 是放热反应c a g 具有的能量高于b g 和c g 具有的总能量d b g c g a g 是放热反应解析根据能量守恒定律可知a项错误 a g 具有的能量低于b g 和c g 具有的总能量 故a g b g c g 为吸热反应 b g c g a g 为放热反应 b c两项错误 d项正确 答案d 1 2 3 4 4 在研究化学反应中的能量变化时 我们通常做下面的实验 在一只小烧杯里 加入20g已研磨成粉末的ba oh 2 8h2o 将小烧杯放在事先已滴有3 4滴水的玻璃片上 然后向烧杯中加入约10gnh4cl晶体 根据实验步骤 填写下表 并回答问题 1 2 3 4 1 2 3 4 1 写出实验过程中发生反应的化学方程式 2 实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 解析该实验成功的关键是在短时间内使反应充分进行 使体系温度快速降低 玻璃片上的水凝