必修2化学能与热能课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT,学习交流,*,第二章,化学反应与能量,1,PPT,学习交流,很早以前，人们就对化学反应孜孜不倦的探索,究竟化学反应的魅力何在,?,1.,化学反应产生出的许多,新物质,，可以满足人们的物质生活需要！,2.,化学反应提供的,能量,推动人类社会不断的进步。,思考,2.1,化学能与热能,2,PPT,学习交流,反应中的能量变化,白磷的燃烧,氨的燃烧,3,PPT,学习交流,反应中常伴随着能量变化，能量的形式有多种，如热能、光能、电能、声能等,4,PPT,学习交流,第一节 化学能和热能,5,PPT,学习交流,你知道吗,?,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），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来,?,它与化学物质和化学反应有什么关系？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应中起到什么作用？,6,PPT,学习交流,化学反应的实质是：,反应物分子内,化学键的断裂,与产物分子中,化学键的形成,先回顾一下：,从化学键的角度来看，化学反应,的,实质,是什么？,7,PPT,学习交流,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,8,PPT,学习交流,H,H,H,H,+,化学键断裂：吸收能量,H,H,+,H,H,化学键形成：放出能量,键能：形成,1 mol,化学键释放的能量和断开,1 mol,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,436 kJ/mol,9,PPT,学习交流,某些键的键能,(kJ/mol),键,键能,键,键能,H,H,436,C,H,415.0,Cl,Cl,242.7,O,H,462.8,Br,Br,193.7,N,H,390.8,I,I,152.7,H,Cl,431.8,C,C,347.7,H,I,298.7,对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？,键能越大,含该键的分子越稳定,化学键越牢固,10,PPT,学习交流,反应热的计算,E=,反应物键能和,生成物键能和,H-H,：,436 kJ/mol Cl-Cl,：,243 kJ/mol,Cl-Cl,：,431 kJ/mol,H,2,+Cl,2,=2HCl,E=,436 kJ/mol,+,243 kJ/mol,2431 kJ/mol,=183kJ/mol,11,PPT,学习交流,练习：,已知键能数据,:,H,H,：,436 kJ/mol,N-N,：,936kJ/mol,N-H,：,391KJ/mol,计算,N,2,+3H,2,=2NH,3,的反应热,E,12,PPT,学习交流,练习：计算出,N,2,+O,2,=2NO,的反应热,13,PPT,学习交流,E,（,kJ/mol,）,反应历程,H,2,+Cl,2,2H,+2Cl,2HCl,E=183 kJ/mol,436 kJ/mol(H,2,),243 kJ/mol(Cl,2,),2,431 kJ/mol,=862 kJ/mol,以,H,2,+Cl,2,=,2HCl,反应为例：,吸收,放出,14,PPT,学习交流,旧化学键,断 裂,新化学键,形 成,吸收 能量,E,1,释放 能量,E,2,反应物,生成物,当,E,1,E,2,为吸热反应,当,E,1,生成物总能量,是放热反应,反应物总能量,生成物总能量,是吸热反应,结论：,17,PPT,学习交流,（,1,）,宏观,：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应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是化学反应中能量变化的主要原因。,断键吸收总能量,成键放出总能量,反应物的,总,能量,生成物的,总,能量,反应物的总能量,生成物的总能量,反应,放出,能量,反应,吸收,能量,2,、化学反应中能量变化,遵循能量守恒定律,1,、化学反应中能量变化原因,小结,18,PPT,学习交流,1.,下列说法中不正确的是,(),A.,任何化学反应都伴有能量变化,B.,化学反应中的能量变化都表现为热能的变化,C.,反应物的总能量高于生成物的总能量时，化学反应放出能量,D.,反应物的总能量低于生成物的总能量时，化学反应吸收能量,B,19,PPT,学习交流,2,、已知,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,，则氢气中,1 mol HH,键断裂时吸收能量为,(,),A,920 kJ,B,557 kJ,C,436 kJ D,188 kJ,20,PPT,学习交流,3.,已知反应,:X+Y=M+N,放出能量，对该反应的下列说法中正确的是,(),X,的能量一定高于,M,Y,的能量一定高于,N,C.X,和,Y,的总能量一定高于,M,和,N,的总能量,D.,因为该反应为放出能量，故反应不必加热,C,21,PPT,学习交流,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。已知,12g,石墨完全转化为金刚石时，要吸收,E,kJ,的能量，下列说法正确的是（）,A.,金刚石与石墨互为同位素,B.,石墨不如金刚石稳定,C.,金刚石不如石墨稳定,D.,等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多,C,22,PPT,学习交流,二、化学能与热能的互相转化：,化学反应中的能,量变化，通常表,现为 的变化,吸热或放热,热量,23,PPT,学习交流,1,、实验探究,化学能与热能的互相转化,24,PPT,学习交流,化学能和热能可以相互转化,质量守恒定律,能量守恒定律,两个定律,25,PPT,学习交流,实验,2-1,：,铝与盐酸反应,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,烧杯壁,发烫,有大量气体放出,该反应为,放热反应,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,温度升高,26,PPT,学习交流,实验2、测量Ba(OH),2,8H,2,O与NH,4,Cl反应中的能量变化,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，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,有,NH,3,生成,烧杯变冷,反应吸热,烧杯下带有水滴的玻璃片粘到烧杯底部,反应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),2,8 H,2,O+2 NH,4,Cl,=BaCl,2,+2 NH,3,+10 H,2,O,27,PPT,学习交流,溶液的 温度升高,中和反应为放热反应,H,+,+OH,-,=H,2,O,28,PPT,学习交流,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。,29,PPT,学习交流,思考与交流,测量中和反应热应该注意哪些问题？,1,、保温隔热的效果一定要好。,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。,30,PPT,学习交流,中和热：,是指在稀溶液中，酸碱中和反应生成,1mol,H,2,O,（液态）所释放的热量。放出热量为,57.3kJ,31,PPT,学习交流,1L1mol/L,的硫酸溶液与,2L2mol/L,的,NaOH,溶液完全反应，放出,114.6KJ,的热量，有人由此得出强酸与强碱反应的中和热为,114.6KJ/mol,。这种结论是否正确，为什么？,32,PPT,学习交流,2,、常见的放热反应和吸热反应,放热反应,所有的燃烧反应,中 和 反 应,金 属 与 酸,物质缓慢氧化,多数化合反应,铝热反应,吸热反应,C(s)+CO,2,(g)=2CO(g),C(s)+H,2,O(g)=CO(g)+H,2,(g),Ba(OH),2,.8H,2,O+NH,4,Cl,多数分解反应,33,PPT,学习交流,5,、下列说法正确的是（）,A,需要加热的化学反应都是吸热反应,B,中和反应都是吸热反应,C,电池是将化学能转化为电能的一种装置,D,水力发电是将化学能转化为电能的过程,6,、已知反应物的总能量高于产物的总能量，,则反应是（）,A.,放热反应,B.,吸热反应,C.,有催化剂作用,D.,无法判断,C,A,34,PPT,学习交流,7.,下列反应中，属于吸热反应的是（）,A.,活泼金属跟酸反应,B.,制造水煤气,C.,酸碱中和反应,D.,镁条燃烧,8,、下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热,反应的是（）,A.,铝片与稀盐酸的反应,B.Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,的反应,C.,灼热的炭与,CO,2,的反应,D.,甲烷在氧气中的燃烧反应,B,C,35,PPT,学习交流,9,、在,25,，,101 kPa,下，,1 mol,的白磷（化学式为,P,4,）完全燃烧放出的热量比,4 mol,的红磷（化学式为,P,）完全燃烧放出的热量多。反应方程式分别为：,P4(s)+5O,2,(g)=P,4,O,10,(s),；,4P(s)+5O,2,(g)=P,4,O,10,(s),由此判断，下列说法正确的是（）,A.,由红磷转化为白磷是吸热反应，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应，等质量时红磷能量比白磷低,C.,由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷高,D.,由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷低,D,36,PPT,学习交流,三、化学能的应用,利用热量进行生活、生产和科研。,利用热能使很多化学反应得以发生。,37,PPT,学习交流,科学视野,太阳能与人类生存,38,PPT,学习交流,科学视野,社会发展与能源利用,39,PPT,学习交流,科学视野,能源利用的三个时期,40,PPT,学习交流,