化学能与热能共45张PPT

山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,第,2,章化学反应与能量,课前自主学案,课堂互动讲练,探究整合应用,知能优化训练,山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,第,2,章化学反应与能量,课前自主学案,课堂互动讲练,探究整合应用,知能优化训练,返回,第一节化学能与热能,课堂互动讲练,探究整合应用,知能优化训练,第一节,课前自主学案,学习目标,1.知道化学键的断裂与形成是化学反响中能量变化的主要原因。,2.知道反响物与生成物总能量的相对上下是反响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。,学习目标,课前自主学案,一、化学键与化学反响中能量变化的关系,1化学反响的实质,化学反响的实质是原子(或原子团)的重新组合，即反响物中_的断裂和生成物中_的形成。,自主学习,旧化学键,新化学键,2化学反响中能量变化的原因(微观角度),(1)物质中的原子之间是通过_结合的。,(2)断开反响物中的化学键要_能量，形成生成物中的化学键要_能量。,(3)实例(25 和101 kPa的条件下),化学键,吸收,放出,吸收,放出,1660,(4)物质在化学反响中发生能量变化的主要原因是_的断裂和形成。,3化学反响中能量变化的决定因素(宏观角度),(1)物质的稳定性与能量的关系,化学键,(2)化学反响中能量变化的决定因素(用E表示物质能量),E(反响物)E(生成物)_能量,E(反响物)E(生成物)_能量,思考感悟,1液态HCl不导电，但HCl溶于水能导电，该过程有化学键断裂吗？属于化学变化吗？,【提示】当HCl溶于水时，在水分子的作用下，HCl化学键被破坏，但无新化学键的形成，故不属于化学变化。,吸收,放出,二、化学能与热能的相互转化,1两条根本的自然定律,(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。,2吸热反响和放热反响,(1)定义,吸热反响：_热量的化学反响。,放热反响：_热量的化学反响。,总质量,总能量,吸收,放出,(2)实例,铝与盐酸反响,现象：铝条外表有_产生，反响后温度_。,结论：反响过程中 _热量。,Ba(OH)28H2O与NH4Cl反响,现象：有_生成，烧杯壁很凉，烧杯与玻璃片粘到一起。,结论：反响过程中_热量。,无色气体,升高,放出,刺激性气味气体,吸收,3化学能与热能相互转化的应用,(1)化学物质中的_通过反响转化成,_，是人类生存和开展的动力之源。,(2)热能转化成化学能是人们进展化学科学研究，研制新物质不可缺少的条件和途径。,思考感悟,2水蒸气液化时向环境释放热量，该变化是放热反响吗？,【提示】吸热反响和放热反响是针对化学反响而言的，水蒸气液化是放热过程，但无化学变化，故不是放热反响。,化学能,热能,三、人类利用能源的三个阶段,1柴草时期,该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。,2化石能源时期,从18世纪中期到现代，以_为主要能源。,3多能源构造时期,以_能源和清洁能源(_能源)为主要能源，主要包括,_等。,煤、石油、天然气,可再生,太阳能、氢能、核能、生物质能,绿色,自主体验,1以下说法正确的选项是(),A需要加热才能发生的反响一定是吸热反响,B化学反响中的能量变化都表现为热量变化,C任何放热反响在常温下一定能发生,D反响物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反响是放热还是吸热,解析：选D。化学反响的能量变化主要表现为放热或吸热，有的还以光能、电能等形式表现；反响是放热还是吸热主要取决于反响物和生成物的总能量的相对大小；放热反响和吸热反响在一定条件下都能发生，反响开场时需加热的反响可能是吸热反响也可能是放热反响，放热反响常温下不一定能发生，如合成氨反响。,2(2021年长春高一检测)图中所示是两个反响前后反响物总能量和生成物总能量的比较，对于A、B两个反响的说法正确的选项是(),AA反响是放热反响，B反响也是放热反响,BA反响是放热反响，B反响是吸热反响,CA反响是吸热反响，B反响也是吸热反响,DA反响不需要加热，B反响必须加热,解析：选B。假设反响物总能量高于生成物总能量，那么反响为放热反响，反之，为吸热反响；但是无论是吸热反响，还是放热反响都与反响是否加热无关。,3以下变化中属于吸热反响的是(),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响生成熟石灰干冰升华,AB,C D,解析：选B。注意吸热或放热过程与吸热反响或放热反响的区别。水汽化是物理变化，不属于吸热反响。CuSO45H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反响。KClO3分解是吸热反响。是放热反响。均为物理变化。,课堂互动讲练,1吸热反响和放热反响的比较,要点一,吸热反应和放热反应,放热反应,吸热反应,能量变化,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物的总能量小于生成物的总能量,放热反应,吸热反应,键能变化,生成物的总键能大于反应物的总键能,生成物的总键能小于反应物的总键能,图示,2.常见的吸热反响和放热反响,(1)吸热反响,大局部分解反响,较典型的反响，如：,Ba(OH)28H2O和NH4Cl反响,(2)放热反响,大局部化合反响,金属和水或酸的反响,可燃物的燃烧反响及缓慢氧化,酸和碱的中和反响,特别提醒：吸热反响和放热反响均是化学反响。NaOH 固体溶于水、浓 H2SO4溶于水，属于放热过程，不属于放热反响；NH4NO3固体溶于水，升华、蒸发、分子形成原子等属于吸热过程，不属于吸热反响。,(2021年天津高一检测)以下说法中不正确的选项是(),A任何化学反响都伴随着热量的变化,B化学反响的特征是有新物质生成,C经过加热而发生的化学反响不一定都是吸热反响,D只要有化学键的断裂，一定发生化学反响,例,1,【解析】任何化学反响都伴随着能量的变化，A正确；有新物质生成的反响为化学反响，B正确；很多放热反响需要加热或点燃才能发生，C正确；化学反响中有反响物中旧化学键断裂，也有生成物中新化学键形成，D不正确。,【答案】D,【规律方法】化学反响都伴随着能量变化，只有两种情况：一种为吸热反响，一种为放热反响。某个反响是吸热反响还是放热反响与反响条件无必然关系。,变式训练1研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下说法错误的选项是(),A金属钠与氯气反响生成氯化钠后，其构造的稳定性增强，体系的能量降低,B物质燃烧可看成是把“储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来,C氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼,D需加热才能发生的反响不一定是吸收能量的反响,解析：选C。钠原子最外层只有1个电子，当它失去1个电子后可以形成8电子稳定构造使体系的能量降低，A项正确；物质燃烧放热，化学能转化为热能，B项正确；氮分子内部存在着很强的共价键，很难被破坏，所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定，C项错误；任何化学反响都经历了旧键的断裂(吸收能量)和新键的形成(放出能量)的过程，都伴随着能量的变化，但释放能量还是吸收能量，不是由反响条件决定的，如合成氨需要在高温下进展，但它却是释放能量的反响，D项正确。,要点二,利用化学键计算化学反应中的能量变化,1正确理解和公式导出,化学键的断裂和形成是物质在化学反响中发生能量变化的主要原因。利用化学键的能量变化可粗略计算化学反响过程,中的能量变化。,以H2Cl2=2HCl为例：,3举例,那么反响：N23H2=2NH3的能量变化,QQ(吸)Q(放)(942 kJ436 kJ3)391 kJ3296 kJ,即该过程放出96 kJ热量。,化学键变化,能量变化,拆开,1 mol N,N,吸收,942 kJ,拆开,1 mol HH,吸收,436 kJ,形成,1 mol NH,放出,391 kJ,(2021年北京海淀区高一检测)1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，那么氢气中1 mol HH键断裂时吸收能量为,(),A920 kJ B557 kJ,C436 kJ D188 kJ,例,2,【思路点拨】解答此题要注意以下两点：,(1)反响过程的能量变化等于反响物总键能减去生成物总键能。,(2)放热反响的能量变化为负值。,【答案】C,【规律方法】与键能有关的计算题，通常就是考察化学键的键能与化学反响中能量变化的关系。计算公式为：,化学反响中的能量变化值反响物的总键能生成物的总键能。,利用这一公式进展计算时，要特别注意：,(1)既可以利用所有化学键的键能计算具体反响中的能量变化，又可以根据化学反响中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。,(2)计算出的数值如果为正值，意味着是吸热反响，计算出的数值如果是负值，意味着是放热反响。,变式训练2(2021年高考重庆卷改编题)H2(g)Br2(l)=2HBr(g)，当生成2 mol HBr(g)时反响放出72 kJ 能量，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：,H,2,(g),Br,2,(g),HBr(g),1 mol,分子中的化学键断裂时需要吸收的能量,/kJ,436,a,369,那么表中a为(),A404 B260,C230 D200,解析：选D。化学反响的实质是旧键断裂(吸收能量)和新键形成(放出能量)，故有43630a369272，a200，D项正确。,探究整合应用,如下图，把试管放入盛有25 饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开场放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL稀盐酸于试管中，试完成以下问题：,(1)实验中观察到的现象是_。,(2)产生上述现象的原因是_。,(3)写出有关反响的离子方程式：_。,(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_镁片和稀盐酸的总能量。(填“大于、“小于或“等于),【,解析,】,根据实验过程中的化学方程式来描述实验现象。,镁片与稀盐酸的反响是放热反响，这是由于反响物(Mg和稀盐酸)的总能量高于生成物(MgCl2溶液和H2)的总能量。放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使Ca(OH)2的溶解度下降而析出Ca(OH)2晶体。,【答案】(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中溶液变浑浊,(2)镁与稀盐酸反响产生氢气，该反响为放热反响，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体,(3)Mg2H=Mg2H2,(4)小于,知能优化训练,