2018秋高中化学 第二章 化学反应与能量 2.1.2 化学能与热能课件 新人教版必修2.ppt

第一节化学能与热能 第2课时 一 化学键与化学反应中能量变化的关系 吸收 放出 1 化学反应中能量变化的主要原因 断裂 形成 物质中的原子之间是通过化学键相结合的 断开反应物的化学键要 能量 形成生成物的化学键要 能量 化学键的 和 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因 物质的化学反应与体系的 是同时发生的 2 化学反应中能量变化的决定因素 能量变化 一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量 取决于 和 的相对高低 即 反应物的总能量 生成物的总能量 复习 交流1 1 反应物的总能量大于生成物的总能量 化学反应 能量 放出 2 反应物的总能量小于生成物的总能量 化学反应 能量 吸收 二 化学能与热能的相互转化 1 两条基本自然定律 总质量 1 质量守恒定律 自然界的物质可以发生相互转化 但是 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 总能量 2 吸热反应和放热反应 1 定义 吸收热量 放出热量 吸热反应 的化学反应 放热反应 的化学反应 化学能 2 中和热 1molH2O 化学能 热能 热能 稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成 时所释放的热量 3 化学能与热能相互转化的意义 能量变化 1 化学反应伴随着 是化学反应的基本特征之一 2 化学物质中的 通过化学反应转化成 提供了人类生存和发展所需要的能量和动力 而 转化成 又是人们进行化工生产 研制新物质不可或缺的条件和途径 化学键包含 和 物质发生化学反应的过程就是反应物分子中化学键的 和生成物分子中化学键 的 过程 离子键 共价键 断裂 形成 复习 交流2 3 不属于化石燃料的是 A 石油B 天然气C 煤气D 煤 C 化学能与热能相互转化探究实验 无色气泡 上升 实验 探究 续表 刺激性 发冷 粘连 上升 1 由实验 中温度计的示数变化可知铝与盐酸反应是 反应 填 放热 或 吸热 反应方程式为 用砂纸打磨光铝条的目的是 放热 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 除去铝条表面的氧化膜 2 实验 中能产生有气味的物质 该物质是 填化学式 由实验 的现象可知该反应为 填 放热 或 吸热 反应 NH3 吸热 放热 3 实验 中反应的离子方程式为 由实 验现象可知该反应为 反应 H OH H2O 实验 探究 化学反应中化学能与热能的相互转化 1 吸热反应与放热反应的判断 1 从化学键断裂与形成角度判断 若E1 E2 化学反应表现为吸热反应 若E1 E2 化学反应表现为放热反应 交流 总结1 2 从物质本身能量角度判断 若E E 化学反应表现为放热反应 若E E 化学反应表现为吸热反应 2 常见的吸热反应和放热反应 1 放热反应 所有的燃烧反应 活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 大多数化合反应 物质的缓慢氧化 2 吸热反应 大多数分解反应 C CO H2还原金属氧化物的反应 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应 物质具有的能量与其稳定性之间的关系 1 物质具有的能量越低越稳定 参加反应时 化学键断裂吸收的能量就越多 而生成该物质 形成新键放出的能量就越多 2 物质具有的能量高 则其不稳定 参加反应时断键所需能量低 该物质性质活泼 而形成该物质时 放出的能量较少 3 化学键在能量变化判断中的应用 利用化学键的键能可粗略计算化学反应中的能量变化 即 光照 反应热 以H2 Cl2 2HCl为例 图2 1 1 图2 1 1 交流 总结2 生成物释放的总能量 862kJ mol 大于反应物吸收的总能量 683kJ mol 是放热反应 1molH2与1molCl2完全反应生成2molHCl放出热量为2mol 431kJ mol 1mol 436kJ mol 1mol 247kJ mol 179kJ 中和热及其测定 1 中和热 1 概念 酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O 时所释放的热量称为中和热 2 中和热的理解 中和反应都放出热量 稀溶液中 强酸与强碱的中和热为定值 57 3kJ mol 弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸热 中和热小于 57 3kJ mol 2 中和热测定的实验装置 图2 1 2 能量转化和能源利用 1 生物体内的能量转化 光能 化学能 热能 植物通过光合作用将 转化为化学能 而在人体内 淀粉等糖类物质经过一系列变化将 转化为 2 人类对能源利用的三个阶段 1 柴草时期 主要能源有树枝杂草 人力 畜力 风和水 的动力等 化石能源 2 时期 主要能源有煤 石油 天然气 3 多能源结构时期 核能 太阳能 氢能等 学习 交流2 例1 2011年广东广州检测 下列说法不正确的是 对化学变化中能量变化的理解 A 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化B 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热C 氢气燃烧放出大量的热 说明参加反应的氢气和氧气总能量比生成物水的总能量高D 放热反应有时也需要加热才可发生 典例 精炼1 解析 中和热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量 1mol硫酸与足量的氢氧化钠反应生成水的物质的量为2mol B错 放热反应有时需要加热 如大多数燃烧反应 通常情况下需要点燃或者加热才能发生 D正确 答案 B 1 反应C 石墨 C 金刚石 是吸收能量的反应 由此可知 A A 石墨比金刚石稳定B 金刚石和石墨可以相互转化C 石墨转化为金刚石是物理变化D 金刚石和石墨不能相互转化解析 由已知石墨转化为金刚石需要吸收能量 说明金刚石的总能量比石墨高 能量越低越稳定 说明石墨比金刚石稳定 由题意可知 石墨在一定条件下可转化为金刚石 但不能知道金刚石是否可转化为石墨 B D错 优化 训练1 BC A 化学反应中既有物质变化又有能量变化B 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关C 反应物的总能量与生成物的总能量一定相等D H2SO4与NaOH的反应是放热反应解析 化学键的断裂和形成是反应放热和吸热的根本原因 B错 一个化学反应 可能涉及化学能 热能 光能等能量之间的转化 故反应物与生成物之间的总能量不一定相等 但反应体系的总能量一定相等 C错 吸热反应不一定需要加热 如Ba OH 2 8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 放热反应有时也需要加热或点燃 如大多数燃烧反应需要在点燃或者加热的条件下才能发生 交流 总结3 例2 由图分析 下列说法 正确的是 A A B C与B C A两个反应吸收和放出的热量不等 典例 精炼2 B A B C是放热反应 C A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D A B C是吸热反应 B C A必然是放热反应解析 由图可知反应物总能量低于生成物总能量 反应需要吸收能量 即A B C是吸热反应 条件不变 反应物和生成物总能量不变 A B C与B C A两个反应吸收和放出的热量相等 且A B C反应吸热 B C A反应放热 答案 D 3 下列反应属于吸热反应的是 C A Ba OH 2与HCl的中和反应B 葡萄糖在人体内氧化分解C Ba OH 2 8H2O与NH4Cl反应D 锌粒与稀H2SO4反应制取H2 优化 训练2 4 下列反应中 既属于氧化还原反 应同时又是吸热反应的是 C A Ba OH 2 8H2O与NH4Cl反应B 铝与稀盐酸反应C 灼热的炭与CO2反应D 甲烷与O2的燃烧反应解析 A项虽然也是吸热反应 但不是氧化还原反应 5 下列说法正确的是 A 若氢气和氧气化合是放热反应 则水电解生成氢气和 氧气是吸热反应 AD B 需要加热才能进行的反应是吸热反应C 反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关D 对放热反应A B C D A B的能量总和大于C D的能量总和解析 大多数燃烧反应都需要加热或点燃才能进行 但都是放热反应 B错 反应物的状态不同 其自身具有的能量也不同 且相同状态 质量不同 总能量也不相同 本节课学习了哪些知识和学习方法 通过本节课的学习你有哪些收获或感想 小结