新 高中化学 2.1 化学能与热能的相互转化（第2课时）课件 新人教版必修2.ppt

第2课时化学能与热能的相互转化 第二章第一节化学能与热能 通过生产 生活中的实例熟悉化学能与热能的相互转化 会判断吸热反应和放热反应 学习目标定位 内容索引 一放热反应和吸热反应 二化学能与热能相互转化的应用 当堂检测 40分钟课时作业 一放热反应和吸热反应 1 化学反应中的能量变化有多种形式 但通常主要表现为的变化 因此化学反应分为两类 反应和反应 请填写下表 答案 导学探究 热量 放热 吸热 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 大于 小于 答案 大于 小于 答案 2 典型实验 按照下列各实验的操作步骤 完成各实验并将观察到的实验现象及其实验结论填入表中 1 铝与盐酸反应 气泡 升高 2al 6h 2al3 3h2 放热 答案 2 ba oh 2 8h2o与nh4cl晶体反应 刺激性气味 冰凉 粘结到烧杯的底部 糊状 ba oh 2 8h2o 2nh4cl bacl2 2nh3 10h2o 吸热 相关视频 答案 3 naoh与盐酸的反应 高 放热 h oh h2o 归纳总结 吸热反应与放热反应的判断方法 1 根据反应类型判断 化合反应一般为 需要加热的分解反应一般为 中和反应为 2 记住一些特殊反应 ba oh 2 8h2o晶体和nh4cl晶体反应吸热 所有的燃烧反应都是 活泼金属与水或酸的反应为 答案 放热反应 吸热反应 放热反应 放热反应 放热反应 活学活用 1 2 1 下列反应中 属于放热反应的是 属于吸热反应的是 填序号 煅烧石灰石 主要成分是caco3 制生石灰 cao 燃烧蜂窝煤取暖 炸药爆炸 硫酸与氢氧化钾溶液反应 生石灰与水作用制熟石灰 食物腐败 碳与水蒸气反应制得水煤气 解析答案 解析燃烧反应都是放热反应 部分以c h2 co为还原剂的氧化还原反应为吸热反应 1 2 返回 解析答案 2 下图中 能表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化的是 返回 1 2 解析c和co2反应生成co是吸热反应 生成物总能量应大于反应物总能量 答案c 二化学能与热能相互转化的应用 导学探究 1 化学能与热能的相互转化在生活 生产中的应用化学物质中的化学能通过化学反应转化成热能 提供了人类生存和发展所需要的能量和动力 如化石燃料的燃烧 炸药开山 发射火箭等 而热能转化为化学能是人们进行化工生产 研制新物质不可或缺的条件和途径 如高温冶炼金属 分解化合物等 答案 2 生物体中的能量转化及利用能源物质在人体中氧化分解生成co2和h2o 产生的能量一部分以热量的形式散失 另一部分作为可转移能量在人体内利用 如合成代谢 3 人类利用能源的三个阶段 时期 时期和 时期 能源和能源是两类重要的新能源 主要有 等 柴草 化石能源 结构 可再生 太阳能 氢能 核能 生物质能 清洁 多能源 归纳总结 能源的分类 1 按取得方式 2 按能源结构 一次能源 化石能源 风力 水力 柴草 太阳能等 二次能源 电力 氢能等 常规能源 化石能源等 新能源 太阳能 风能 氢能 地热能 生物质能 地壳地表能等 3 4 解析答案 活学活用 3 能源分类相关图 如下图所示 四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是 a 煤炭 石油 潮汐能b 水能 生物能 天然气c 太阳能 风能 沼气d 地热能 海洋能 核能 3 4 解析a项 煤炭 石油不是新能源 也不是可再生能源 b项 天然气不是新能源 也不是可再生能源 d项 地热能是来自地球内部的能源 核能不是可再生能源 也不是来自太阳的能源 答案c 3 4 解析答案 4 氢气是未来的理想能源 理由是 热值高 燃烧时不污染环境 用于制取h2的水资源丰富 密度小 便于运输a b c d 解析解决氢能源的难题一个是制备困难 另一个是运输困难 a 学习小结 返回 当堂检测 1 2 4 3 5 答案 1 下列说法不正确的是 a 当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的b 目前 全球仍处于化石能源时代c 人体生命活动所需要的能量 是由氧化还原反应提供的d 凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类 d 1 2 4 3 5 解析答案 2 下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是 燃烧时发生氧化反应 燃烧时放出大量的热量 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种可再生能源a b c d 1 2 4 3 5 解析所有燃料的燃烧反应都是氧化反应 这并不是乙醇作为燃料的优点 乙醇充分燃烧的产物是co2 h2o 对环境几乎不产生污染 且燃烧时能放出大量的热量 这是乙醇作为燃料的优点 乙醇之所以是一种可再生能源 是由于许多植物 包括秸秆等 发酵都可以制得乙醇 其燃烧产物co2 h2o又可以通过光合作用变成糖分 最终又可以转变成制取乙醇的原料 答案d 1 2 4 3 5 3 已知 能量越低的物质就越稳定 白磷转化成红磷是放热反应 据此判断下列说法中正确的是 a 在相同的条件下 红磷比白磷稳定b 在相同的条件下 白磷比红磷稳定c 红磷和白磷的结构相同d 红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃 解析答案 解析根据信息 在相同条件下 白磷的能量大于红磷的能量 所以在相同条件下 红磷比白磷稳定 a 1 2 4 3 5 4 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染 同时缓解能源危机 有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想 下列说法正确的是 解析答案 a h2o的分解反应是放热反应b 氢能源已被普遍使用c 氢气不易贮存和运输 无开发利用价值d 2molh2o具有的总能量低于2molh2和1molo2的能量 1 2 4 3 5 解析水的分解是吸热反应 a错误 氢能源由于受贮存和运输等因素的限制 还未普遍使用 但有巨大的开发利用的价值 b c错误 2molh2可以在1molo2中完全燃烧生成2molh2o 并放出大量的热 d正确 答案d 1 2 4 3 5 5 将v1ml1 0mol l 1hcl溶液和v2ml未知浓度的naoh溶液混合均匀后测量并记录溶液温度 实验结果如右图所示 实验中始终保持v1 v2 50ml 请按要求填空 解析答案 1 该实验表明此反应 填 吸收 或 释放 能量 即 能可以转化为 能 通过图示分析可以得出 做该实验时 环境温度 填 高于 低于 或 等于 22 1 2 4 3 5 解析当5mlhcl和45mlnaoh反应时 此时最终溶液的温度为22 所以做该实验时 环境温度应低于22 答案释放化学热低于 1 2 4 3 5 2 根据图示计算该naoh溶液的浓度约是 mol l 1 解析答案 1 5 1 2 4 3 5 3 如图所示 在锥形瓶放置有装有水的小试管 往小试管中分别加入下列物质时 烧碱固体 浓硫酸 硝酸铵固体 nacl固体 其中能使a端液面高于b端液面的是 填序号 解析答案 解析当a端高于b端时 则c处压强减小 温度降低 所以只有硝酸铵固体合适 返回 40分钟课时作业 1 2 4 3 5 6 一 化学反应中的能量变化1 下列说法中正确的是 a 物质发生化学反应时都伴随着能量变化 伴随能量变化的物质变化一定是化学变化b 需要加热的化学反应一定是吸热反应 不需要加热就能进行的反应一定是放热反应c 吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高 也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多d 因为3o2 2o3是吸热反应 所以臭氧比氧气的化学性质更活泼 7 8 10 9 11 12 13 经典基础题 解析答案 1 2 4 3 5 6 解析a选项 化学反应发生的过程中都有能量变化 但有能量变化的不一定是化学变化 也可能是物理变化 如水蒸气变成液态水的过程是放热过程 但它是物理变化 b选项 一个反应是吸热反应还是放热反应和反应条件没有必然的联系 如碳燃烧需要加热 但此反应为放热反应 氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应 不需要加热也能自发进行 c选项 一个反应是吸热反应 从宏观来看 说明反应物的总能量比生成物的总能量低 从微观来看 旧键断裂吸收的能量比新键形成放出的能量多 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 1 2 4 3 5 6 d选项 因为3o2 2o3为吸热反应 臭氧具有的总能量比氧气的总能量高 所以臭氧比氧气活泼 答案d 7 8 10 9 11 12 13 2 对于化学反应中的能量变化 表述正确的是 a 氧化还原反应均为放热反应b 放热反应中 反应后体系能量降低c 断开化学键的过程会放出能量d 加热才能发生的反应均为吸热反应 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析a项 有的氧化还原反应为吸热反应 如h2还原cuo的反应 c和co2的反应 c项 断开化学键需要吸收热量 d项 有的放热反应在反应进行前也需要加热 如nh3的催化氧化 fe和s的反应 b 二 放热反应和吸热反应的判断3 下列反应既属于氧化还原反应 又属于吸热反应的是 a 锌粒与稀硫酸的反应b 灼热的木炭与co2反应c 甲烷在氧气中的燃烧反应d ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体的反应 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析锌粒与稀硫酸的反应 甲烷的燃烧反应均是放热反应 不合题意 ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体的反应是吸热反应 但元素的化合价无变化 是一个非氧化还原反应 d项不合题意 b 4 在相同温度和压强下 将32g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧 前者放出热量为q1 后者放热为q2 则关于q1和q2的相对大小的判断正确的是 a q1 q2b q1 q2c q1 q2d 无法判断 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析两种情况下反应放出的能量相同 但前者较后者以光能形式释放的能量要多 故前者以热量形式放出的能量较后者要少些 即q1 q2 c 5 在25 101kpa下 1mol的白磷 化学式为p4 完全燃烧放出的热量比4mol的红磷 化学式为p 完全燃烧放出的热量多 化学方程式分别为p4 s 5o2 g p4o10 s 4p s 5o2 g p4o10 s 由此判断 下列说法正确的是 a 由红磷转化为白磷是吸热反应 等质量时红磷能量比白磷高b 由红磷转化为白磷是放热反应 等质量时红磷能量比白磷低c 由红磷转化为白磷是放热反应 等质量时红磷能量比白磷高d 由红磷转化为白磷是吸热反应 等质量时红磷能量比白磷低 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析白磷和红磷燃烧的生成物相同 但白磷释放的热量较多 说明等质量的白磷具有较高的能量 白磷转化为红磷要放热 反之要吸热 答案d 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 6 向盛有50ml1 00mol l 1hcl溶液的绝热容器中加入naoh溶液 naoh溶液的体积 v 与所得混合溶液的最高测量温度 t 的关系如图所示 下列叙述中不正确的是 a 该实验表明化学能可以转化为热能b naoh溶液的浓度大于1 00mol l 1c v 50ml时 混合液呈碱性d 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析分析图像知 随着反应进行 混合液的温度升高 所以该反应为放热反应 化学能转化为热能 a项正确 当v naoh 40ml时 反应使混合液达到最高温度 所以此时hcl被恰好中和 故naoh溶液的浓度大于1 00mol l 1 而加入50mlnaoh溶液时 naoh过量 溶液应呈碱性 b c两项正确 d选项错误 例如 ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应生成水 但该反应是吸热反应 答案d 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 三 能源及其开发利用7 下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是 a 化石能源物质内部蕴含着大量的能量b 绿色植物进行光合作用时 将太阳能转化为化学能 贮存 起来c 物质的化学能可以在一定条件下转化为热能 电能 为人类所利用d 吸热反应没有利用价值 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析任何反应都有有利和不利的一面 如c co22co是吸热反应 但在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂co 故d项错误 d 8 冰岛火山爆发再一次向人类敲响了警钟 必须发展 低碳经济 氢能是一种既高效又干净的新能源 发展前景良好 用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐 下列不是氢能优点的是 a 原料来源广b 易燃烧 放出热量多c 产物无污染d 制取h2简单易行 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析工业制取h2的原料是h2o 来源广 a正确 h2易燃烧且等质量物质中放出的热量较多 产物为h2o 无污染 b c正确 工业利用水制取h2还存在技术上的难度 d错 d 9 北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮 奥运火炬采用的是环保型燃料 丙烷 其燃烧时发生反应的化学方程式为c3h8 5o23co2 4h2o 下列说法中不正确的是 a 火炬燃烧时化学能只转化为热能b 所有的燃烧反应都会释放热量c 1molc3h8和5molo2所具有的总能量大于3molco2和4molh2o所具有的总能量d 丙烷完全燃烧的产物对环境无污染 故丙烷为环保型燃料 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析火炬燃烧时还有化学能与光能的转化 a错 燃烧都是放热反应 b对 因为丙烷燃烧为放热反应 所以据反应的化学方程式可知 c对 丙烷完全燃烧时产物为co2与h2o 对环境无污染 d对 答案a 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 10 阅读下面的叙述 回答有关问题 生物质 是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称 作为人类解决能源危机重要途径之一的 生物质能 主要指用树木 庄稼 草类等植物直接或间接提供的能量 古老的刀耕火种 烧柴做饭 烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变 1 矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础 目前 全球仍主要处于化石能源时期 下列不属于化石能源的是 填字母序号 下同 a 石油b 煤c 天然气d 生物质能 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 答案 d 能力提升题 2 下面有关 生物质能 的说法 不正确的是 a 利用生物质能就是间接利用太阳能b 生物质能是可再生的能源c 生物质能是解决农村能源的主要途径d 生物质能的缺点是严重污染环境 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 答案 d 3 沼气是有机废弃物 树叶 秸秆 草类及垃圾 粪便等 在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体 主要成分是甲烷 农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥 下面有关叙述中 错误的是 a 沼气是一种清洁的能源b 使用沼气作能源可以保护森林c 使用沼气给农民的生活带来了不便d 使用沼气是对化学能的充分利用 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 答案 c 11 神舟 系列火箭用偏二甲肼 c2h8n2 作燃料 四氧化二氮作氧化剂 生成氮气和二氧化碳气体 1 写出反应的化学方程式 2 该反应是 填 放热 或 吸热 反应 反应物的总能量 填 大于 小于 或 等于 生成物的总能量 断开化学键 的总能量 填 大于 小于 或 等于 形成化学键 的总能量 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 答案 放出 放热 大于 吸收 小于 12 在研究化学反应中的能量变化时 我们通常做下面的实验 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 在一个小烧杯里 加入20g已研磨成粉末的ba oh 2 8h2o 将小烧杯放在已滴有3 4滴水的玻璃片上 然后向烧杯中加入约10gnh4cl晶体 根据实验步骤填写表格 并回答下列问题 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 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快速搅拌的原因是 3 如果实验中没有看到结冰现象 还可以采取哪些方式来说明该反应吸热 要求答出两种方案 4 该反应在常温下就可进行 说明 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 解析答案 解析本实验旨在研究常温下ba oh 2 8h2o与nh4cl晶体反应过程中的能量变化 实验成功的关键是在短时间内使反应充分进行 体系温度快速降低 因为该反应属于固体之间的反应 且要求反应时间短 所以一定要将ba oh 2 8h2o研磨成粉末 以便与nh4cl充分接触 另外 晶体混合后 要立即用玻璃棒快速搅拌 要想证明该反应是吸热反应 不一定要通过 结冰 现象 还可以利用 人的感觉 温度计 等 该实验同时说明了并非所有的吸热反应都需要加热才能发生 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 答案nh3水 1 ba oh 2 8h2o 2nh4cl bacl2 2nh3 10h2o 2 使反应物迅速混合而充分反应 使温度迅速下降 3 用手触摸烧杯壁 感觉很凉 用温度计测量 发现反应后的温度比反应前的温度低 4 有的吸热反应不需要加热也能发生 13 为了探究化学能与热能的转化 某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 1 上述3个装置中 不能验证 铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应 的是装置 填装置序号 2 某同学选用装置 进行实验 实验前u形管里液面