人教版化学必修二化学能与热能课件

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,*,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,*,第二章 化学反应与能量,第一节 化学能与热能,能源、材料、信息是现代社会发展的三大支柱，能源排首位，我们国家的煤炭资源含量丰富，大家能写出煤燃烧的化学方程式吗？,化学反应伴随着新物质的生成，那是,物质的变化,，而化学反应还伴随着,能量的变化,而这种能量变化又通常表现为,热能变化,。如煤炭燃烧，人类主要希望得到的是它燃烧时释放的热。,C+O,2,=CO,2,点燃,（,1,）,化学上把,有热量放出,的化学反应,叫做,放热,反应,;,（,2,）,化学上把,吸收热量,的化学反应,叫做,吸热,反应,。,根据热量变化对化学反应的分类,复习：化学反应为什么伴随着能量的变化呢？大家回忆化学反应的实质是什么？,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。而在化学键的断裂和形成过程中，便伴随着能量的变化,阅读：请大家在书本,32,页第二段找出化学键与化学反应中能量变化的关系,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,旧键的断裂,吸热过程,(,吸收能量,),新键的形成,放热过程,(,放出能量,),旧键的断裂吸热的原因：,新键的形成放热的原因：,化学键不会自动断裂，必须提供能量才能破坏原子间的作用力,成键的过程是原子间的相互碰撞，碰撞过程会放出热量,化学键的断裂和形成与吸收和放出能量有什么关系呢？,思,考,化学键变化与能量变化关系图,能量,KJ,1mol,H,2,(,1mol,H-H),2mol,H,436KJ,436KJ,断键吸收能量,成键放出能量,1mol,CH,4,(,4mol,C-H),能量,KJ,1,mol,C,4mol,H,断键吸收能量,4,415KJ,成键放出能量,4,415KJ,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,教材告诉我们形成,1mol,HH,放出的热量，和断裂,1mol,HH,吸收的热量都是,436KJ,，这其实是,HH,的,键能,键能：在一定条件下，断裂,1mol,AB,化学键所需消耗的能量,单位：,KJ/mol,例：,HCl,、,O,2,、,N,2,、,H,2,O,、,CH,4,思考与总结,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,键,键能,键,键能,HH,436,CH,415.0,ClCl,242.7,OH,462.8,BrBr,193.7,NH,390.8,II,152.7,HCl,431.8,CC,347.7,HI,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,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,小结：,化学键的观点：,（微观）,一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键,断裂,和新化学键,形成,的过程。,吸收能量,放出能量,所以：一个化学反应为,放热,还是,吸热，,取决于什么呢？,取决于所有,断键吸收的总能量,与所有,形成新键放出的总能量,的相对大小。,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,在反应,H,2,+Cl,2,2HCl,中，已知,HH,键能为436,kJ，ClCl,键能为24,3kJ，,HCl,键能为43,2kJ，,判断该反应是 反应,放热,算一算：,(1)断键吸热：436,kJ243kJ679 kJ，,(2),成键放热：43,2kJ 2864 kJ，,(3),反应,放出,的热量：86,4kJ679kJ=185kJ,现在我们便从键能的角度定量的分析一个化学反应到底是吸热还是放热，以氢气在氯气中燃烧这个化学反应为例：,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,放热,算一算：,(1)断键吸热：436,kJ151kJ587 kJ，,(2),成键放热：,298kJ 2596 kJ，,(3),反应,放出,的热量：,596kJ587kJ=9kJ,在反应,H,2,+I,2,2HI,中，已知,HH,键能为436,kJ，II,键能为,151kJ，,HI,键能为,298kJ，,判断该反应是 反应,持续加热,结论：化学反应的能量变化与反应条件没有直接的关系，不一定需要加热的反应便是吸热反应,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,化学反应中能量变化的原因,1,、从化学反应的本质角度考虑,(,微观,),断键吸收的总能量,成键放出的总能量,化学反应放出能量,化学反应吸收能量,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,化学反应中能量变化的主要原因,(,微观,),化学键的断裂和形成,断开化学键吸收的,总,能量,形成化学键放出的,总,能量，反应,放热,。,能量,反应进程,断键吸收能量,成键释放能量,H,Cl,Cl,H,-,-,-,-,释放能量,H,Cl,Cl,H,小于,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,断开化学键吸收的,总,能量,形成化学键,放出的,总,能量，反应,吸热,。,能量,反应进程,成键释放能量,CaCO,3,吸收能量,断键吸收能量,CaO,CO,2,大于,人教版化学必修二化学能与热能课件,人教版化学必修二化学能与热能课件,我们知道各种物质都储存有化学能，不同的物质由于组成与结构不同，所储存的化学能也不一样，如反应,H,2,+Cl,2,2HCl,中，,H,2,和,Cl,2,都有能量，加在一起便是,反应物的总能量，,而,HCl,也有能量，它储存的便是,生成物的总能量,，如果要从宏观的角度思考一个反应时放热还是吸热取决于什么？,取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,思考总结,反应物总能量高,生成物总能量低,能量,反应进程,释放能量,反应物的,总,能量 生成物的,总,能量，反应,放热,。,2,、化学反应中能量变化的决定因素,（宏观）,反应物和生成物的总能量相对大小,大于,瀑布,讨论,：水往低处流的过程中，能量发生了什么变化？化学反应中，由总能量高的反应物生成总能量低的生成物时，能量发生了什么变化？,能量,反应进程,反应物总能量低,生成物总能量高,吸收能量,反应物,总,能量 生成物,总,能量，反应,吸热,。,小于,反应物的总能量高,生成物的总能量低,生成物的总能量高,反应物的总能量低,放热反应,吸热反应,小结：,反应物的总能量,生成物的,总,能量,放热反应：,吸热反应：,3,、键能与内能的关系,能量最低原理：物质本身能量越低，该物质越,，则键能,。,稳定,越大,键能,稳定,能量,大,低,举例：,H,2,O,三种状态的转化，石墨和金刚石的转化,小结,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,一、化学反应中的能量变化原因,1,下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是,（）,A,化学反应中不一定伴随着能量的变化,B,只要有能量变化的反应一定是化学反应,C.,需要加热才能发生的反应一定是吸热反应,D,燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应,2,A+B,C+D,是化学反应，已知该反应为放热反应，对该反应的说法正确的是（）,A,A,的能量一定高于,C,的能量,B,B,的能量一定高于,D,的能量,C,反应物,A,与,B,的总能量一定低于生成物,C,与,D,的总能量,D,反应物,A,与,B,的总能量一定高于生成物,C,与,D,的总能量,课堂练习：,D,D,课堂练习：,3,下列说法中正确的是（）,A,吸热反应只有在在点燃条件下才能发生,B,在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化,C,在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量,与生成物的总能量一定不同,D,在化学键的断裂过程中，肯定放出能量,BC,二、化学能与热能的相互转化,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：吸热和放热,能量守恒定律：化学反应过程中，能量转化的途径和形式可以不同，但体系包含的总能量不变。,反应物总能量,生成物总能量,放出,能量,反应物总能量,生成物总能量,吸收,能量,化学能与热能的相互转化,-,总能量守恒,(,能量守恒定律,),化学能 其他形式的能量,其他形式的能量 化学能,探索与总结,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,所有的燃烧反应,酸碱中和反应,活泼金属与水或酸的反应,大部分化合反应,物质的缓慢氧化,吸热反应,大部分分解反应,如：,CaCO,3,高温分解,少数化合反应,如：,C+CO,2,=,以,C,、,H,2,、,CO,为还原剂的氧化还原反应。,如：,H,2,+CuO=C+H,2,O=,Ba(OH),2,.8H,2,O+NH,4,Cl,【,实验,2,-,1】,实验现象,实验结论,铝条逐渐溶解并有气泡产生,用手触摸试管，试管发热；,温度计显示温度升高。,是放热反应,铝与盐酸反应,Ba(OH),2,8H,2,O,晶体与,NH,4,Cl,晶体的反应,接下来做,【,实验,2,-2,】,【,实验,2,-,2】,实验现象,实验结论,有刺激性气味气体产生；,反应混合物逐渐成糊状,；,玻璃片上的水结成冰；,玻璃片与烧杯粘在一起；,是吸热反应,化学方程式：,Ba(OH),2,8H,2,O+2NH,4,Cl=BaCl,2,+2NH,3,+10H,2,O,实验酸碱中和反应中的热量变化,1.,在,50ml,烧杯中加入,20ml,盐酸，测其温度并记录；擦净温度计，另用量筒量取,20mlNaOH,，测其温度并记录。,2.,将,NaOH,倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度变化。,盐酸温度,NaOH,溶液温度,中和反应后温度,实质,:,H,+,+OH,-,=H,2,O,室温,室温,高于室温,结论,:,中和反应是,放热反应,。,思考与交流,酸与碱发生中和反应生成,1molH,2,O,时所释放的热量称为,中和热,。,如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。,在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？,（,1,）用隔热装置，尽量减少热量散失；,（,2,）酸碱的量要准确：,n,CV,a,、浓度要越精确越好,b,、量体积的容器越精确越好,（,3,）温度计要读准，水银球要,全浸在溶液中,（,4,）实验操作时动作要快，尽量,减少热量的损失,（,5,）多做几次，取平均值,化学能的应用,利用反应产生的热量进行生活、生产和科研。,利用热能使很多化学反应得以发生,。,科学视野 生物体中的能量转化,人体内发生的,氧化还原反应,与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是,放热反应,，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。,【,自主学习,】,启示：,生物化学过程在利用,“,能源,”,上更为合理、有效。,随堂练习,1.,下列说法正确的是,(),A.,大多数的化合反应是释放能量的反应,B.,大多数分解反应是吸收能量的反应,C.,释放能量的反应都不需要加热,D.,吸收能量的反应都需要加热,AB,2.,下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是,(),A.,铝片与稀盐酸的反应,B.Ba(OH),2,8H,2,O,和,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,C,