高中化学shangke化学能与热能课件人教版必修2shangkeyong

1、 2、化学反应的本质是什么？、化学反应的本质是什么？化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。学键的形成。1、什么是化学键？、什么是化学键？使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力。使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力。统称为化学键。统称为化学键。 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物，它们燃烧所产生的热能从何而来？有机物，它们燃烧所产生的热能从何而来？这种热能与化学物质及化学反应有什么关系？这种热能与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高

2、温提供的热能在石灰石的分解反应中起什么温提供的热能在石灰石的分解反应中起什么作用？作用？一、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1、化学键的断裂和形成与化学反应中能量的变化、化学键的断裂和形成与化学反应中能量的变化2hhh cl clh2 + cl2 2hcl断开断开1molhh键要吸收键要吸收436kj的能量。的能量。断开断开1molcl cl键要键要吸收吸收243kj的能量。的能量。2cl2hcl形成形成2molh cl键键要放出要放出2431kj的的能量。能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。要原

3、因。1 1、化学反应中能量变化的主要原因是什么？、化学反应中能量变化的主要原因是什么？2 2、化学反应中能量变化与化学键的关系是什么呢？、化学反应中能量变化与化学键的关系是什么呢？化学反应中是吸收能量还是放出能量要看断键时化学反应中是吸收能量还是放出能量要看断键时吸收的能量多还是成键时放出能量得多。吸收的能量多还是成键时放出能量得多。一、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2、化学反应中能量变化的原因、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）从化学反应的本质角度考虑断键吸收的总能量断键吸收的总能量 成键放出的总能量成键放出的总能量化学反应化学反应

4、放出能量放出能量化学反应化学反应吸收能量吸收能量化化学学反反应应吸热反应吸热反应放热反应放热反应 化学反应中放出能量的反应。化学反应中放出能量的反应。化学反应中吸收能量的反应。化学反应中吸收能量的反应。断键吸收的总能量小于成键断键吸收的总能量小于成键放出的总能量的反应放出的总能量的反应或或反应反应物的总能量大于生成物的总物的总能量大于生成物的总能量的反应。能量的反应。断键吸收的总能量大于成键断键吸收的总能量大于成键放出的总能量的反应放出的总能量的反应或或反应反应物的总能量小于生成物的总物的总能量小于生成物的总能量的反应。能量的反应。3、放热反应和吸热反应、放热反应和吸热反应一、化学键与化学反应

5、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只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应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+bc+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 （ ）aa的能量一定高于c 的能量 bb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d d3关于化学键的断裂，下列说法中正确的是 （ ）a在化学键的断裂过程中，肯定发生

6、了化学反应 b在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化c在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量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二、化学能与热能的相互转化 质量守恒定律和能量守恒定律 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：吸热和放热实验实验21现象现象结结 论论产生无色产生无色无味气体，无味气体，溶液温度溶液温度升高升高。2al+6hcl=2alcl3+3h2 实验实验22现象现象结结 论论产生无色、产生无色、有剌激性气有剌激性气味的气体，味的气体，杯底的水结杯底的水结冰，温度降冰，温度降低许多。低许多。ba(oh)28h2o+2nh4c

7、l =bacl2+2nh3+10h2o 该反应吸收热量，是吸热反该反应吸收热量，是吸热反应。应。实验改进实验实验酸碱中和反应中的热量变化酸碱中和反应中的热量变化1.1.在在50ml50ml烧杯中加入烧杯中加入20ml20ml盐酸，测其温度并记录；擦净盐酸，测其温度并记录；擦净温度计，另用量筒量取温度计，另用量筒量取20mlnaoh20mlnaoh，测其温度并记录。，测其温度并记录。2.2.将将naohnaoh倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度变化。变化。 盐酸温度盐酸温度naoh溶液温度溶液温度中和反应后温度中和反应后温度实质实质: h+ + oh-

8、= h2o 室温室温室温室温高于室温高于室温结论结论: 中和反应是中和反应是放热反应放热反应。思考与交流 酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1molh2o时所释时所释放的热量称为放的热量称为中和热中和热。 如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反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。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？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

9、少热量散失；）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：ncva、浓度要越精确越好、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好、量体积的容器越精确越好（3）温度计要读准，水银球要）温度计要读准，水银球要 全浸在溶液中全浸在溶液中（4）实验操作时动作要快，尽量）实验操作时动作要快，尽量 减少热量的损失减少热量的损失（5）多做几次，取平均值）多做几次，取平均值常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应燃料的燃烧燃料的燃烧(与与o2的反应）的反应）中中 和和 反反 应应活泼金属与水或酸的反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰大部分化合反应（

10、生石灰和水）和水）物质的缓慢氧化物质的缓慢氧化吸热反应吸热反应c+co2h2+cuoc+h2oba(oh)28h2o+nh4cl大部分分解反应大部分分解反应现在你会现在你会判断下面正误？判断下面正误？（1 1）凡）凡需需要加热的反应一定是吸热反应要加热的反应一定是吸热反应（2 2）不需要加热的反应一定是放热反应）不需要加热的反应一定是放热反应（3 3）一个反应是吸热或放热与反应条件）一个反应是吸热或放热与反应条件 没有直接联系，与反应物与生成物没有直接联系，与反应物与生成物 的总能量的相对大小有关。的总能量的相对大小有关。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

11、学反应得以发生。生物体内的能量转化生物体内的能量转化 科学视野科学视野 1 1 生物体中的能量转化生物体中的能量转化人体内发生的人体内发生的氧化还原反应氧化还原反应与体外与体外的燃烧本质相同，都是的燃烧本质相同，都是放热反应放热反应。只是二者条件不同，且前者更加只是二者条件不同，且前者更加 合理有效合理有效。 科学视野科学视野221 1、社会发展与能源利用、社会发展与能源利用2 2、人类利用能源的三个阶段、人类利用能源的三个阶段柴草时期柴草时期化石能源时期化石能源时期多能源结构时期多能源结构时期科学视野科学视野小结小结1、生物体中的能量转化：、生物体中的能量转化：2、社会的发展与能源的利用：、

12、社会的发展与能源的利用： 1、通过生物体的作用可以实现各种能量的、通过生物体的作用可以实现各种能量的相互转化；相互转化； 2、通过生物体的作用实现的各种能量的相、通过生物体的作用实现的各种能量的相互转化和利用更为合理、有效；互转化和利用更为合理、有效；1、人对科学知识的掌握越多，对能源的利、人对科学知识的掌握越多，对能源的利用（人均耗能）越多；用（人均耗能）越多；2、人类利用能源的三个时期：、人类利用能源的三个时期： 科学探测表明：全世界的石油大概在科学探测表明：全世界的石油大概在20602060年左右耗尽，天然气年左右耗尽，天然气20602060年用光，煤年用光，煤炭虽是最炭虽是最“丰富丰富

13、”的能源，但最多还能维的能源，但最多还能维持持200200年年新安晚报新安晚报3 3月月3030日报道日报道: :截止截止20062006年底年底, ,我国石油剩余经济可开采储量我国石油剩余经济可开采储量为为20.4320.43亿吨亿吨. .天然气剩余经济可开采储量天然气剩余经济可开采储量为为2449024490亿立方米亿立方米. .目前，石油储量可采目前，石油储量可采1111年年. .小结 1.化学能和热能的相互转化：化学能和热能的相互转化： e（反应物）（反应物） e(生成物生成物) 放热反应放热反应 释放释放能量能量 化学能化学能热能热能 e（反应物）（反应物） e(生成物生成物) 吸热

14、反应吸热反应 贮存贮存能量能量 热能热能化学能化学能 2.常见的吸热反应，放热反应。常见的吸热反应，放热反应。3.生产生活中化学能和热能的相互转化。生产生活中化学能和热能的相互转化。、 课后练习课后练习:1.下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是误的是( )a.化石能源物质内部蕴藏着大量的能量化石能源物质内部蕴藏着大量的能量b.绿色植物进行光合作用时绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能将太阳能转化为化学能 贮藏起来贮藏起来c.物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能 为人类所利用为人类所利用d.

15、吸热反应没有利用价值吸热反应没有利用价值d2.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源染物的能源,如一级能源中的水能、地热、天然如一级能源中的水能、地热、天然气等气等;二级能源中电能、氢能等。下列能源属于二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（绿色能源的是（ ）太阳能太阳能 风能风能 石油石油 煤煤 潮汐能潮汐能 木材木材练习练习1： mol -键的键能是键的键能是436kj, mol i i 键的键能是键的键能是151kj， molh-i 键的健能是键的健能是299kj。则。则 h2（g）+i2（g）=2hi（g）的反应是）的反应是

16、（ ）、吸热反应、放热反应、吸热反应、放热反应、化合反应、可逆反应、化合反应、可逆反应、c、练习：练习：甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 试从化学键变化的角度分析其原因？试从化学键变化的角度分析其原因？解析：解析： 形成形成4molh4molho o键和键和2molc2molco o键释放的键释放的能量比断裂能量比断裂4molc4molch h键和键和2molo2moloo o键键所吸收的能量高，因此放出热量。所吸收的能量高，因此放出热量。断裂断裂4molh4molho o键所吸收的能量比形成键所吸收的能量比形成2molh2molhhh键和键和1

17、molo1moloo o键放出的能量键放出的能量高，因此要吸收能量。高，因此要吸收能量。练习练习2： h2so4溶液和溶液和koh溶液反应时有热量放溶液反应时有热量放出，并已知反应物总能量为出，并已知反应物总能量为e1，生成物总，生成物总能量为能量为e2。试回答下列问题：。试回答下列问题：(1)用离子方程式表示中和反应的实质：用离子方程式表示中和反应的实质： _。(2)判断判断e1、e2的大小关系：的大小关系：e1 _e2。1、已知反应、已知反应abcd为放热反应，对该反应为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（的下列说法中正确的是（ ） a. a的能量一定高于的能量一定高于c b. b的

18、能量一定高于的能量一定高于d c. a和和b的总能量一定高于的总能量一定高于c和和d的总能量的总能量 d. 该反应为放热反应，故不必加热就一定该反应为放热反应，故不必加热就一定 能发生能发生c练习：2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法不正确的是（ ） a 石墨不如金刚石稳定 b 金刚石不如石墨稳定 c 金刚石和石墨互为同素异形体 d 这个反应属于化学变化 a三、中和热的测定实验探究：课本p34实验2-3 中和热：酸与碱发生中和反应生成：酸与碱发生中和反应生成1mol h2o时所释放的热量称为中和热时所释放的热量称为中和热 思考与交流思考与交流(若要准确测定中和热）若要准确测定中和热）你你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？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；）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：nc