2018秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.1.2 化學(xué)能與熱能課件 新人教版必修2.ppt

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第一節(jié)化學(xué)能與熱能 第2課時(shí) 一 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 吸收 放出 1 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 斷裂 形成 物質(zhì)中的原子之間是通過化學(xué)鍵相結(jié)合的 斷開反應(yīng)物的化學(xué)鍵要 能量 形成生成物的化學(xué)鍵要 能量 化學(xué)鍵的 和 是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因 物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的 是同時(shí)發(fā)生的 2 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素 能量變化 一個確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量 取決于 和 的相對高低 即 反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量 復(fù)習(xí) 交流1 1 反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 化學(xué)反應(yīng) 能量 放出 2 反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量 化學(xué)反應(yīng) 能量 吸收 二 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1 兩條基本自然定律 總質(zhì)量 1 質(zhì)量守恒定律 自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 但是 不變 2 能量守恒定律 一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式 的能量 但是體系包含的 不變 總能量 2 吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 1 定義 吸收熱量 放出熱量 吸熱反應(yīng) 的化學(xué)反應(yīng) 放熱反應(yīng) 的化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)能 2 中和熱 1molH2O 化學(xué)能 熱能 熱能 稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 時(shí)所釋放的熱量 3 化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義 能量變化 1 化學(xué)反應(yīng)伴隨著 是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一 2 化學(xué)物質(zhì)中的 通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成 提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力 而 轉(zhuǎn)化成 又是人們進(jìn)行化工生產(chǎn) 研制新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑 化學(xué)鍵包含 和 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的 和生成物分子中化學(xué)鍵 的 過程 離子鍵 共價(jià)鍵 斷裂 形成 復(fù)習(xí) 交流2 3 不屬于化石燃料的是 A 石油B 天然氣C 煤氣D 煤 C 化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化探究實(shí)驗(yàn) 無色氣泡 上升 實(shí)驗(yàn) 探究 續(xù)表 刺激性 發(fā)冷 粘連 上升 1 由實(shí)驗(yàn) 中溫度計(jì)的示數(shù)變化可知鋁與鹽酸反應(yīng)是 反應(yīng) 填 放熱 或 吸熱 反應(yīng)方程式為 用砂紙打磨光鋁條的目的是 放熱 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 除去鋁條表面的氧化膜 2 實(shí)驗(yàn) 中能產(chǎn)生有氣味的物質(zhì) 該物質(zhì)是 填化學(xué)式 由實(shí)驗(yàn) 的現(xiàn)象可知該反應(yīng)為 填 放熱 或 吸熱 反應(yīng) NH3 吸熱 放熱 3 實(shí)驗(yàn) 中反應(yīng)的離子方程式為 由實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象可知該反應(yīng)為 反應(yīng) H OH H2O 實(shí)驗(yàn) 探究 化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1 吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷 1 從化學(xué)鍵斷裂與形成角度判斷 若E1 E2 化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng) 若E1 E2 化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng) 交流 總結(jié)1 2 從物質(zhì)本身能量角度判斷 若E E 化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng) 若E E 化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng) 2 常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 1 放熱反應(yīng) 所有的燃燒反應(yīng) 活潑金屬與水或酸的反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 大多數(shù)化合反應(yīng) 物質(zhì)的緩慢氧化 2 吸熱反應(yīng) 大多數(shù)分解反應(yīng) C CO H2還原金屬氧化物的反應(yīng) 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng) 物質(zhì)具有的能量與其穩(wěn)定性之間的關(guān)系 1 物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定 參加反應(yīng)時(shí) 化學(xué)鍵斷裂吸收的能量就越多 而生成該物質(zhì) 形成新鍵放出的能量就越多 2 物質(zhì)具有的能量高 則其不穩(wěn)定 參加反應(yīng)時(shí)斷鍵所需能量低 該物質(zhì)性質(zhì)活潑 而形成該物質(zhì)時(shí) 放出的能量較少 3 化學(xué)鍵在能量變化判斷中的應(yīng)用 利用化學(xué)鍵的鍵能可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 即 光照 反應(yīng)熱 以H2 Cl2 2HCl為例 圖2 1 1 圖2 1 1 交流 總結(jié)2 生成物釋放的總能量 862kJ mol 大于反應(yīng)物吸收的總能量 683kJ mol 是放熱反應(yīng) 1molH2與1molCl2完全反應(yīng)生成2molHCl放出熱量為2mol 431kJ mol 1mol 436kJ mol 1mol 247kJ mol 179kJ 中和熱及其測定 1 中和熱 1 概念 酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O 時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱 2 中和熱的理解 中和反應(yīng)都放出熱量 稀溶液中 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為定值 57 3kJ mol 弱酸或弱堿在中和反應(yīng)中由于電離吸熱 中和熱小于 57 3kJ mol 2 中和熱測定的實(shí)驗(yàn)裝置 圖2 1 2 能量轉(zhuǎn)化和能源利用 1 生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化 光能 化學(xué)能 熱能 植物通過光合作用將 轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 而在人體內(nèi) 淀粉等糖類物質(zhì)經(jīng)過一系列變化將 轉(zhuǎn)化為 2 人類對能源利用的三個階段 1 柴草時(shí)期 主要能源有樹枝雜草 人力 畜力 風(fēng)和水 的動力等 化石能源 2 時(shí)期 主要能源有煤 石油 天然氣 3 多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期 核能 太陽能 氫能等 學(xué)習(xí) 交流2 例1 2011年廣東廣州檢測 下列說法不正確的是 對化學(xué)變化中能量變化的理解 A 化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外 還伴隨著能量的變化B 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成水所釋放的熱量稱為中和熱C 氫氣燃燒放出大量的熱 說明參加反應(yīng)的氫氣和氧氣總能量比生成物水的總能量高D 放熱反應(yīng)有時(shí)也需要加熱才可發(fā)生 典例 精煉1 解析 中和熱是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量 1mol硫酸與足量的氫氧化鈉反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為2mol B錯 放熱反應(yīng)有時(shí)需要加熱 如大多數(shù)燃燒反應(yīng) 通常情況下需要點(diǎn)燃或者加熱才能發(fā)生 D正確 答案 B 1 反應(yīng)C 石墨 C 金剛石 是吸收能量的反應(yīng) 由此可知 A A 石墨比金剛石穩(wěn)定B 金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化C 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理變化D 金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化解析 由已知石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收能量 說明金剛石的總能量比石墨高 能量越低越穩(wěn)定 說明石墨比金剛石穩(wěn)定 由題意可知 石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石 但不能知道金剛石是否可轉(zhuǎn)化為石墨 B D錯 優(yōu)化 訓(xùn)練1 BC A 化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化又有能量變化B 化學(xué)鍵的斷裂和形成與反應(yīng)放熱和吸熱無關(guān)C 反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定相等D H2SO4與NaOH的反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析 化學(xué)鍵的斷裂和形成是反應(yīng)放熱和吸熱的根本原因 B錯 一個化學(xué)反應(yīng) 可能涉及化學(xué)能 熱能 光能等能量之間的轉(zhuǎn)化 故反應(yīng)物與生成物之間的總能量不一定相等 但反應(yīng)體系的總能量一定相等 C錯 吸熱反應(yīng)不一定需要加熱 如Ba OH 2 8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng) 放熱反應(yīng)有時(shí)也需要加熱或點(diǎn)燃 如大多數(shù)燃燒反應(yīng)需要在點(diǎn)燃或者加熱的條件下才能發(fā)生 交流 總結(jié)3 例2 由圖分析 下列說法 正確的是 A A B C與B C A兩個反應(yīng)吸收和放出的熱量不等 典例 精煉2 B A B C是放熱反應(yīng) C A具有的能量高于B和C具有的能量總和 D A B C是吸熱反應(yīng) B C A必然是放熱反應(yīng)解析 由圖可知反應(yīng)物總能量低于生成物總能量 反應(yīng)需要吸收能量 即A B C是吸熱反應(yīng) 條件不變 反應(yīng)物和生成物總能量不變 A B C與B C A兩個反應(yīng)吸收和放出的熱量相等 且A B C反應(yīng)吸熱 B C A反應(yīng)放熱 答案 D 3 下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是 C A Ba OH 2與HCl的中和反應(yīng)B 葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解C Ba OH 2 8H2O與NH4Cl反應(yīng)D 鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取H2 優(yōu)化 訓(xùn)練2 4 下列反應(yīng)中 既屬于氧化還原反 應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是 C A Ba OH 2 8H2O與NH4Cl反應(yīng)B 鋁與稀鹽酸反應(yīng)C 灼熱的炭與CO2反應(yīng)D 甲烷與O2的燃燒反應(yīng)解析 A項(xiàng)雖然也是吸熱反應(yīng) 但不是氧化還原反應(yīng) 5 下列說法正確的是 A 若氫氣和氧氣化合是放熱反應(yīng) 則水電解生成氫氣和 氧氣是吸熱反應(yīng) AD B 需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C 反應(yīng)放出熱量的多少與反應(yīng)物的質(zhì)量和狀態(tài)無關(guān)D 對放熱反應(yīng)A B C D A B的能量總和大于C D的能量總和解析 大多數(shù)燃燒反應(yīng)都需要加熱或點(diǎn)燃才能進(jìn)行 但都是放熱反應(yīng) B錯 反應(yīng)物的狀態(tài)不同 其自身具有的能量也不同 且相同狀態(tài) 質(zhì)量不同 總能量也不相同 本節(jié)課學(xué)習(xí)了哪些知識和學(xué)習(xí)方法 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有哪些收獲或感想 小結(jié)