人教版化学必修二第二章第一节《化学能与热能》课件

1、 能源是人类赖以生存和能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危而引发了不可回避的能源危机。机。你知道吗你知道吗? 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们

2、燃烧时放出热能烧时放出热能。那么这种能量。那么这种能量从何而从何而来来，它它与化学物质和与化学物质和化学反应化学反应有什么有什么关系是我们这关系是我们这节课所要解决的问题。节课所要解决的问题。学习目标学习目标知道化学键的断裂和形成是化学反应中知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。能量变化的主要原因。通过生产、生活中的实例了解化学能与通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。热能的相互转化。探究化学能转化为热能在生产、生活中探究化学能转化为热能在生产、生活中的应用。的应用。化学能化学能与热能的相互转化与热能的相互转化 质量守恒定律质量守恒定律 能量守恒定律能量守恒定律 化

3、学反应中的能量变化，通常主要表现为化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。热量的变化。 热量的变化：吸热和放热热量的变化：吸热和放热 怎样设计实验来了解反应中的怎样设计实验来了解反应中的热量变化情况？热量变化情况？ 下面我们一起通过实验来认识和下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转感受一下化学能与热能的相互转化！化！实验探究实验探究21 铝片与盐酸的反应铝片与盐酸的反应在一支试管中加入在一支试管中加入2-3mL2-3mLmol/Lmol/L的的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度观察现象，并用温度计测量溶液温

4、度的变化的变化实验实验21现象现象结论结论铝与盐酸反应，放出大量气泡，铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高温度升高该反应是该反应是放热放热反应反应实验实验22探究探究 ：Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与NHNH4 4ClCl的反应的反应.整个实验中有哪些创新之处？整个实验中有哪些创新之处？1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？整个实验的现象、反应化学方程式和结论？实验实验22现象：现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成、有水生成Ba(OH)2 8H2O

5、+ 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O结论：该反应是结论：该反应是吸热反应吸热反应实验实验23盐酸温度盐酸温度/NaOH溶液温度溶液温度/ 中和反应后温度中和反应后温度/ 结论：中和反应是放热反应。结论：中和反应是放热反应。实质：实质：H+ + OH H2O反应后温度升高反应后温度升高室温室温室温室温 中和热的概念中和热的概念: 酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为时所释放的热量称为中和热中和热。思考与交流：思考与交流：注：（1）中和反应都放出热量 （2）稀溶液中，强酸与强碱的中和 热为定值：57.3KJ/mol 在大烧杯底部垫泡沫塑料（或

6、纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。图所示。该实验也可在保温杯中进行。常见的放热反应和吸热反应常见的

7、放热反应和吸热反应放热反应放热反应燃料的燃烧燃料的燃烧(与与O2的反应）的反应）中中 和和 反反 应应活泼金属与水或酸的反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰大部分化合反应（生石灰和水和水）吸热反应吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl大部分分解反应大部分分解反应化学键化学键与化学反应中能量变化的关系与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的本质是？、化学反应的本质是？ 以氢气在氯气中燃烧为例，用化学以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。键的观点分析反应的本质过程。H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl

8、 ClHCl断开断开断开断开点燃点燃 一个化学反应的的过程，本质上就一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键是旧化学键断裂断裂和新化学键和新化学键形成形成的过的过程。程。形成形成H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl吸收能量吸收能量断开断开断开断开吸收能量吸收能量形成形成放出能量放出能量点燃点燃化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。化的主要原因。【思考与交流】在化学反应中，随着物质的变化，既有反在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成

9、，化学能也随之而改变。那么，键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？什么决定的呢？看图讨论水由高处向低处流要释放能量水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）（势能转换为动能）分析化学反应放出能量放出能量看图讨论 将水由低处抽将水由低处抽向高处向高处需提供需提供能量能量（电能转换为机械能，再转换为势电能转换为机械能，再转换为势能）能）分析化学反应吸收能量吸收能量反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低放热反应放热反应吸热反应

10、吸热反应反应物的总能量反应物的总能量= =生成物的总能量生成物的总能量+ +放出的热量放出的热量生成物的总能量生成物的总能量= =反应物的总能量反应物的总能量+ +吸收的热量吸收的热量小结：小结：规律规律 如果反应物所具有的总能量高于生成物所如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量具有的总能量,那么在发生化学反应时那么在发生化学反应时,就有就有部分能量以热的形式释放出来部分能量以热的形式释放出来; 如果反应物所具有的总能量低于生成物所如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量具有的总能量,那么在发生化学反应时那么在发生化学反应时,反应反应物就需要吸收能量物就需要吸收能量,才能转化

11、为生成物。才能转化为生成物。 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收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。与生成物的总能量的相对大小。能能量量反应过程反应过程反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物能能量量放 热放 热反应反应吸 热吸 热反应反应反应物反应物生成物生成物规律规律反应物的能量之和反应物的能量之和 E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E生生（1）若）若E反反 E生生，（2）若）若E反反E2 为吸热反应当E1E2 为放热反应反应物生成物 化学反应总结：从化学键的断裂与形成分析化学反

12、应过程的能量变化化学反应过程中能量守恒！化学反应中质量守恒！反应物反应物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的释放能量的释放反应物反应物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的吸收能量的吸收反应物的总能量反应物的总能量= =生成物的总能量生成物的总能量+ +放出的热量放出的热量生成物的总能量生成物的总能量= =反应物的总能量反应物的总能量+ +吸收的热量吸收的热量【课堂小结】【课堂小结】2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量变化。 （H-H键能是436KJ/mol，O=O键能是496KJ/mol，H-O键能是463KJ/mol）举例：拆开举例：拆开1摩摩H2所需能量是所需能量是436KJ，拆，拆1摩摩O2需要能量是需要能量是496KJ。算一算：算一算：通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也也愈愈稳定。稳定。放出放出484KJ的能量的能量H=4362+496-4634=-484(KJ/mol)在反应在反应H2 + Cl2 2HCl中，已知中，已知HH 键能为键能为436kJ，ClCl键能为键能为247kJ，HCl键能为键能为431kJ