必修2化学能与热能课件

必修(bìxiū)2化学能与热能课件第一页，共42页。很早以前，人们就对化学反响孜孜不倦的探索,究竟(jiūjìng)化学反响的魅力何在?1.化学反响产生(chǎnshēng)出的许多新物质，可以满足人们的物质生活需要！2.化学反响提供(tígōng)的能量推动人类社会不断的进步。思考2.1化学能与热能第二页，共42页。反响中的能量(néngliàng)变化白磷(báilín)的燃烧氨的燃烧(ránshāo)第三页，共42页。反响中常(zhōngcháng)伴随着能量变化，能量的形式有多种，如热能、光能、电能、声能等第四页，共42页。第一节化学能和热能(rènéng)第五页，共42页。你知道(zhīdào)吗?煤、石油、天然气的主要化学(huàxué)成分是烃类等有机物〔煤中含有大量的碳〕，它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学(huàxué)物质和化学(huàxué)反响有什么关系？石灰石〔主要成分是碳酸钙〕要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反响中起到什么作用？第六页，共42页。化学反响的实质是：反响物分子(fēnzǐ)内化学键的断裂与产物分子(fēnzǐ)中化学键的形成先回忆(huíyì)一下：从化学键的角度来看，化学反响的实质(shízhì)是什么？第七页，共42页。一、化学键与化学反响中能量(néngliàng)变化的关系第八页，共42页。HHHH+化学键断裂：吸收(xīshōu)能量HH+HH化学键形成(xíngchéng)：放出能量键能：形成(xíngchéng)1mol化学键释放的能量和断开1mol该化学键所需能量是相同的，称之为键能。键能越大，化学键越稳定436kJ/mol第九页，共42页。某些(mǒuxiē)键的键能(kJ/mol)键键能键键能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7对于某个确定的化学(huàxué)反响，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？键能越大含该键的分子(fēnzǐ)越稳定化学键越牢固第十页，共42页。反响(fǎnxiǎng)热的计算△E=反响(fǎnxiǎng)物键能和—生成物键能和H-H：436kJ/molCl-Cl：243kJ/mol

Cl-Cl：431kJ/molH2+Cl2==2HCl△E=436kJ/mol+243kJ/mol—2×431kJ/mol

=—183kJ/mol第十一页，共42页。练习(liànxí)：键能数据:H－H：436kJ/mol,N-N：936kJ/mol,N-H：391KJ/mol,计算(jìsuàn)N2+3H2=2NH3的反响热△E第十二页，共42页。练习：计算(jìsuàn)出N2+O2=2NO的反响热第十三页，共42页。E（kJ/mol）反应历程H2+Cl22H

+2Cl2HCl△E=183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)

2×431kJ/mol=862kJ/mol以H2+Cl2==2HCl反响(fǎnxiǎng)为例：吸收(xīshōu)放出(fànɡchū)第十四页，共42页。旧化学键断裂新化学键形成吸收(xīshōu)能量E1释放(shìfàng)能量E2反响(fǎnxiǎng)物生成物当E1>E2为吸热反响当E1<E2为放热反响化学反应结论：第十五页，共42页。各种物质都贮存有化学能。不同的物质不仅组成(zǔchénɡ)不同、结构不同，所包含的化学能也不同。一个确定的化学反响在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反响物的总能量与生成物的总能量的相对大小。第十六页，共42页。能量反应过程0反应物总能量生成物总能量释放能量能量反应过程0反应物总能量生成物总能量吸收能量反响(fǎnxiǎng)物总能量>生成物总能量是放热反响(fǎnxiǎng)反响(fǎnxiǎng)物总能量<生成物总能量是吸热反响结论：第十七页，共42页。〔1〕宏观：化学反响中，化学反响中能量变化主要取决于反响物的总能量和生成物的总能量的相对大小。〔2〕微观：化学键的断裂和形成(xíngchéng)是化学反响中能量变化的主要原因。断键吸收总能量(néngliàng)<成键放出总能量(néngliàng)断键吸收(xīshōu)总能量>成键放出总能量反响物的总能量>生成物的总能量反响物的总能量<生成物的总能量反应放出能量反应吸收能量2、化学反响中能量变化遵循能量守恒定律1、化学反响中能量变化原因小结第十八页，共42页。1.以下说法中不正确(zhèngquè)的选项是()A.任何化学反响都伴有能量变化B.化学反响中的能量变化都表现为热能的变化C.反响物的总能量高于生成物的总能量时，化学反响放出能量D.反响物的总能量低于生成物的总能量时，化学反响吸收能量B第十九页，共42页。2、1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时需要(xūyào)吸收能量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，那么氢气中1molH—H键断裂时吸收能量为()A．920kJB．557kJC．436kJ D．188kJ第二十页，共42页。3.反响:X+Y=M+N放出能量，对该反响的以下说法中正确(zhèngquè)的选项是()X的能量一定高于MY的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因为该反响为放出能量，故反响不必加热C第二十一页，共42页。4．金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EkJ的能量，以下说法正确的选项是〔〕A.金刚石与石墨互为同位素B.石墨不如金刚石稳定(wěndìng)C.金刚石不如石墨稳定(wěndìng)D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多C第二十二页，共42页。二、化学能与热能(rènéng)的互相转化：化学反响中的能量变化，通常(tōngcháng)表现为的变化——吸热或放热热量(rèliàng)第二十三页，共42页。1、实验(shíyàn)探究化学能与热能(rènéng)的互相转化第二十四页，共42页。化学能和热能可以相互(xiānghù)转化质量(zhìliàng)守恒定律能量守恒定律两个(liǎnɡɡè)定律第二十五页，共42页。实验2-1：铝与盐酸(yánsuān)反响实验现象触摸到看到温度计将铝条加入到HCl溶液中结论和化学方程式烧杯(shāobēi)壁发烫有大量(dàliàng)气体放出该反响为放热反响2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑温度升高第二十六页，共42页。实验(shíyàn)2、测量Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反响中的能量变化实验步骤实验现象结论将晶体混合后立刻用玻璃棒快速搅拌手触摸烧杯下部用手拿起烧杯反应完观察反应方程式有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润(shīrùn)红色石蕊试纸变蓝有NH3生成(shēnɡchénɡ)烧杯变冷反响吸热烧杯下带有水滴的玻璃片粘到烧杯底部反响吸收热量使体系温度降低，使水结成冰混合物成糊状有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O第二十七页，共42页。溶液的温度(wēndù)升高中和反响(fǎnxiǎng)为放热反响(fǎnxiǎng)H++OH-=H2O第二十八页，共42页。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，以到达保温、隔热、减少实验过程中热量损失(sǔnshī)的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。第二十九页，共42页。思考(sīkǎo)与交流测量中和反响热应该(yīnggāi)注意哪些问题？1、保温隔热(ɡérè)的效果一定要好。2、酸碱浓度要准确。3、温度计要读准，水银球要全浸在4、实验操作时动作要快，以尽量溶液中，且要稳定一段时间再读。减少热量的散失。第三十页，共42页。中和热：是指在稀溶液(róngyè)中，酸碱中和反响生成1molH2O〔液态〕所释放的热量。放出热量为第三十一页，共42页。1L1mol/L的硫酸溶液与2L2mol/L的NaOH溶液完全反响，放出(fànɡchū)的热量，有人由此得出强酸与强碱反响的中和热为。这种结论是否正确，为什么？第三十二页，共42页。2、常见(chánɡjiàn)的放热反响和吸热反响放热反响(fǎnxiǎng)所有的燃烧反响(fǎnxiǎng)中和反应金属与酸物质缓慢氧化多数化合反响(fǎnxiǎng)铝热反响(fǎnxiǎng)吸热反响C(s)+CO2(g)===2CO(g)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl多数分解反响第三十三页，共42页。5、以下说法正确的选项是〔〕A．需要加热的化学反响都是吸热反响B．中和反响都是吸热反响C．电池是将化学能转化为电能的一种(yīzhǒnɡ)装置D．水力发电是将化学能转化为电能的过程6、反响物的总能量高于产物的总能量，那么反响是〔〕A.放热反响B.吸热反响C.有催化剂作用D.无法判断CA第三十四页，共42页。7.以下反响中，属于吸热反响的是〔〕A.活泼金属跟酸反响B.制造水煤气C.酸碱中和反响D.镁条燃烧8、以下反响既属于氧化复原(fùyuán)反响，又是吸热反响的是〔〕A.铝片与稀盐酸的反响B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反响C.灼热的炭与CO2的反响D.甲烷在氧气中的燃烧反响BC第三十五页，共42页。9、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。反响方程式分别为：P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)；4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)由此判断，以下(yǐxià)说法正确的选项是〔〕A.由红磷转化为白磷是吸热反响，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响，等质量时红磷能量比白磷低C.由红磷转化为白磷是放热