高中化学 21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 1 知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因 2 知道反应物总能量与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素 3 了解化学能与热能的相互转化 4 了解能量转化在生产 生活中的应用 一 化学键与化学反应中能量变化的关系1 化学反应的实质化学反应的实质是 即反应物中的断裂和生成物中的形成过程 2 化学反应中能量变化的原因 微观角度 1 物质中的原子之间是通过结合的 原子的重新组合 旧化学键 新化学键 化学键 吸收 释放 4 物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的 断裂和形成 1 有化学键断裂的变化一定是化学变化吗 提示 不一定 hcl溶于水时 在水分子的作用下 h cl键断裂 但无新化学键的形成 不是化学变化 3 化学反应中能量变化的决定因素 宏观角度 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量 决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 可表示为 即 反应物的总能量生成物的总能量 化学反应能量 为放热反应 反应物的总能量生成物的总能量 化学反应能量 为吸热反应 大于 放出 小于 吸收 二 化学能与热能的相互转化1 两条基本的自然定律 1 质量守恒定律 自然界的物质发生转化时 不变 2 能量守恒定律 一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量 但是体系包含的不变 总质量 总能量 2 化学能与热能的相互转化 1 化学能转化为热能 盐酸与铝反应后 溶液温度 说明该反应是反应 ba oh 2 8h2o与nh4cl反应 烧杯 玻璃片与烧杯粘在一起 说明该反应是反应 升高 放热 变凉 吸热 中和热在稀溶液中 酸与碱发生中和反应生成时所释放的热量 2 热能转化为化学能人们利用热能可以促使化学反应的发生 从而探索物质的 或 如 等 1molh2o 组成 性质 制备所需的物质 高温冶炼金属 分解化合物 2 需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗 提示 不一定 有些放热反应也往往需要加热才能进行 如木炭的燃烧等 一 化学反应中的能量变化1 化学键与能量变化的关系 1 判断化学反应吸收或放出能量的依据化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键断裂时所吸收的能量和生成物中化学键形成时所放出的能量的相对大小 如图所示 若e1 e2 反应吸收能量 吸收的能量为 e e1 e2 若e1 e2 反应放出能量 放出的能量为 e e2 e1 2 利用键能计算化学反应吸收或放出能量的多少 e 表示化学反应吸收或放出能量的多少e反应物 表示反应物的总键能e生成物 表示生成物的总键能则有以下关系成立 e e反应物 e生成物 2 物质的总能量与化学反应中能量变化的关系各种物质都储存有化学能 不同的物质所储存的化学能不同 化学反应中 物质发生了变化 化学能也随之而改变 化学反应过程中吸收或放出能量可如下表 2012金榜原创题 据新浪网报道 2012年4月30日凌晨4时50分我国在西昌卫星发射中心成功发射 一箭双星 用 长征三号乙 运载火箭将中国第12 第13颗北斗导航系统组网卫星顺利送入预定轨道 长征三号乙 运载火箭使用偏二甲肼 c2h8n2 和液态四氧化二氮作推进剂 发生反应 c2h8n2 2n2o4 3n2 2co2 4h2o 下列说法中正确的是 a 断裂c2h8n2和n2o4中的化学键时放出能量b c2h8n2具有的能量高于n2具有的能量c 反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量d 该反应中 c2h8n2作氧化剂解析 c2h8n2和n2o4反应时放出大量的热 因此反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量 该反应中 n2o4作氧化剂 c2h8n2作还原剂 答案 c 温馨提示 物质本身具有的能量越低越稳定 参加反应时化学键断裂吸收的能量就越多 而如果是通过新键形成而生成该物质 则放出的能量就越多 物质具有的能量越高 则物质本身越不稳定 参加反应时断键所需能量越少 该物质性质越活泼 而形成该物质时 放出的能量较少 解析 h2燃烧是一典型的放热反应 反应物h2 o2具有的总能量高于产物h2o所具有的总能量 答案 b 二 放热反应与吸热反应1 放热反应与吸热反应的比较 2 常见的吸热反应 以c h2 co为还原剂的氧化还原反应 如 c h2o g co h2 铵盐和碱的反应如ba oh 2 8h2o 2nh4cl bacl2 2nh3 10h2o 大多数分解反应如kclo3 kmno4 caco3的分解等 2012杭州高一检测 下列变化属于吸热反应的是 液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 苛性钠固体溶于水 氯酸钾分解制氧气 生石灰跟水反应生成熟石灰 干冰升华a b c d 解析 注意吸热过程或放热过程与吸热反应或放热反应的区别 水汽化是物理变化 不属于吸热反应 cuso4 5h2o受热分解生成cuso4和h2o 属于吸热反应 是放热反应 均为物理变化 答案 b 方法技巧 判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应 一定要抓住放热反应与吸热反应的实质 即反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 放热反应也往往需要加热才能进行 如木炭的燃烧 吸热反应不一定都需要加热 如ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应是吸热反应 但不用加热就能发生 针对训练 2 下列反应一定属于放热反应的是 硫酸与ba oh 2溶液混合 mg与ch3cooh溶液的反应 燃烧 中和反应 复分解反应a b c d 全是解析 硫酸与ba oh 2溶液混合 酸碱发生中和反应 是放热反应 镁与醋酸溶液的反应也是放热反应 燃烧是指剧烈的发光发热的反应 因而都是放热反应 复分解反应有的是放热反应 如酸碱中和反应 有的是吸热反应 如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应 答案 a 下列说法正确的是a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b 放热反应在常温下一定很容易发生c 反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小d 不需要加热即可发生的反应一定为放热反应 易错分析 本题易忽视吸热反应 放热反应与反应条件无关而错选a项或d项 正确解答 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热 开始时需要加热的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 吸热反应一般开始时需加热 反应开始后也需不断加热才能使反应继续进行下去 放热反应开始时如果需加热 反应后会放出一定的热量 如果此热量足够大 可使反应维持下去 则反应过程中不需要继续加热 如煤的燃烧 一旦加热使煤燃烧后不加热仍可继续燃烧下去 正确答案为c项 误区警示 化学反应都伴随着能量变化 只有两种情况 一种为吸热反应 一种为放热反应 某个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系 2012苏州高一检测 下列说法中正确的是a 干冰升华需吸收大量的热 这个变化是吸热反应b 已知反应 x y m n为放热反应 则x的能量一定高于m的能量c 分解反应一定是吸热反应d 用氢氧焰可以加热软化玻璃 生产各种玻璃器皿 主要是利用了氢气和氧气化合时放出的热量 易错分析 本题易混淆吸热反应与吸热过程而错选a项 正确解答 a项干冰升华是物理变化 是吸热过程 不是吸热反应 b项不能单独比较x和m的能量高低 c项nh4no3分解生成n2和h