化学反应与热能-课件

精品课件高中化学必修2第六章化学反应与能量新人教版

化学反应与热能特级教师优秀课件精选教学目标通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。

了解中和热的概念和测定实验。了解常见的放热反应和吸热反应，会判断反应是吸热还是放热，会结合能量判断物质的稳定性。教学重点教学难点化学能与热能相互转化的实例；化学能与热能相互转化的重大意义；常见的放热和吸热反应。

中和热的测定；吸热、放热反应的判断。化学键与化学反应中能量变化的关系：

放热、吸热反应吸热反应：断键吸收能量____成键放出能量。放热反应：断键吸收能量____成键放出能量；断键______能量，成键______能量。吸收><放出放热、吸热反应物质能量与化学反应中能量变化的关系：

化学反应遵循两大基本定律：

__________________________________________。吸热反应：反应物能量____生成物能量。放热反应：反应物能量____生成物能量；>质量守恒定律、能量守恒定律<化学反应热量变化化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化——吸热或放热。

下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化~怎样设计实验来了解反应中的热量变化情况？实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）实验1.吸放热反应（步骤与现象）从实验可知，三个反应中属于放热反应的是：

实验1.吸放热反应（实验分析）1.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应：属于吸热反应的是：2.酸碱中和反应：1.铝与盐酸反应：铝与盐酸的反应是吸热还是放热反应？

酸碱中和是吸热还是放热反应？氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应有什么现象？是吸热还是放热？吸放热反应实验2.中和热的测定（实验原理）在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为___________。

如果要通过实验来测定盐酸和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？中和热实验2.中和热的测定（实验原理）接下来，我们来看NaOH溶液与盐酸反应的中和热的测定实验，在看之前我们需要明白以下实验原理：

实验成败关键：__________________________2、________________________________测量数据：1、________________________________所用公式：Q=cm△TNaOH与盐酸反应的总质量m

防止反应过程中热量的散失反应前后的温度变化△T实验2.中和热的测定（实验原理）m容易求得：

Q=cm△T=0.418△TkJ又因为水的比热容c=4.18kJ/(kg·℃)，则反应产生的热量为：实验过程中量取了50mL0.5mol/L的盐酸，50mL0.55mol/L的NaOH溶液，ρ酸≈ρ碱≈1g/mL，则m=ρV=100g。实验2.中和热的测定（实验原理）反应共生成n=50mL×0.5mol/L=0.025mol水，故中和热△H为：

我们来看一下具体的实验过程吧~那么只要求出中和反应前后溶液的温度差△T，即可求出△H。实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）实验2.中和热的测定（步骤与现象）这个实验在设计装置和操作时应注意哪些问题？

实验2.中和热的测定（实验分析）⑤多做几次，取平均值。④注意控制反应时间。③温度计越精确越好，比如用温度传感器。b.量体积的容器越精确越好，最好用移液管。a.浓度要越精确越好。②酸碱的量要准确，n=c×V，即：①用隔热装置，尽量减少热量散失。实验2.中和热的测定（实验分析）为什么实验中要用碎泡沫塑料和环形玻璃搅拌棒？

b.使用环形玻璃搅拌棒，环绕温度计上下搅动，使溶液上下部分热量分布均匀。a.使用碎泡沫塑料填充在大烧杯周围，增强保温、隔热效果，以减小实验过程中热量的损失。中和热的测定要用到哪些实验仪器？

实验时需要测量哪些数据？中和反应反应热的测定常见的吸放热反应除了前面提到的反应，还有哪些是常见的放热或吸热反应？

①燃烧反应常见的放热反应：常见的吸放热反应②酸碱中和反应⑤物质的缓慢氧化④金属与酸或水的反应③大多数化合反应如：呼吸作用常见的吸放热反应常见的吸热反应：

③H2和Fe2O3反应②C和CO2、C和H2O的反应①大多数的分解反应常见的吸放热反应④Fe和高温水蒸气反应

⑤氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应常见的吸放热反应下列反应中，属于吸热反应的是（

）

D.镁条燃烧C.酸碱中和反应B.制造水煤气A.活泼金属跟酸反应B判断吸放热反应判断一个反应是放热还是吸热有几种方式？

③记忆常见的吸热、放热反应。②看反应物、生成物相对能量大小。①看反应中化学键断裂和形成时的能量变化。判断吸放热反应其中第②点，如何判断反应物、生成物的能量高低？

物质越稳定，能量越低。物质稳定能量高能量低物质不稳定放热反应吸热反应判断吸放热反应那如何判断一种物质的相对稳定性呢？

断键时吸收的能量大小往往决定着该物质的稳定性。例如N2，键能高达942kJ·mol-1，N2常温下非常稳定。练习下表为破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量表。问：四种物质中哪种能量最低？

从表看出，破坏H2中的化学键所需能量最大，H2稳定性最强，能量最低。4362431931511mol物质能量(kJ)H2I2Cl2Br2练习石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EkJ能量。下列说法正确的是？(

)D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的热量多C.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，二者放出的热量一样多B.金刚石不如石墨稳定A.石墨不如金刚石稳定B物理变化中吸放热放热、吸热一定出现在化学反应中吗？

b.

物态变化：熔化、汽化、升华吸热；凝固、液化、凝华放热。a.

物质的溶解：浓H2SO4、NaOH等溶于水放热；NH4NO3、NH4Cl等溶于水吸热；NaCl、酒精等溶于水热效应不大。不一定，有的物理变化中也伴随着热量变化：物理变化中吸放热下列物质加入水中显著放热的是(

)

D．固体NH4NO3C．无水乙醇B．固体NaClA．生石灰A物理变化中吸放热某同学想求出NaHCO3、Na2CO3与盐酸反应的热效应，做了如下4组实验。问：进行①②的目的是什么？这两个反应是吸热还是放热反应？1.①②的数据表明了两种固体溶解时的热效应。如果只看③④，求出的反应热会有较大误差，需要①②进行对照。

物理变化中吸放热答案：2.NaHCO3与盐酸的反应为吸热，Na2CO3与盐酸的反应为放热。化学能与热能实际应用化学能与热能的相互转化在实际中有很多应用，例如：化学能热能煤、石油、天然气的燃烧（产生）

CaCO3经过高温煅烧分解成CaO

（动力）获取能量热能对化学反应的支持作用，利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能，是人类生存和发展的动力之源；而热能转化为化学能又是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。化学能与热能实际应用阅读课本上的“科学视野”栏目，回答下列问题：

化学能与热能实际应用⑤人类利用能源经历了三个阶段：___________、_______________、____________________。④社会发展水平越高，人均耗能量越_______。③糖类在人体内的氧化比在体外燃烧效率更_______。②生物氧化所需的条件是_______________。①生物体内能量的最初来源是_________。太阳

多能源结构时期化石能源时期柴草时期高高体温、酶等化学能与热能实际应用指出下列说法的正误：

E、人类的文明程度与人均耗能无关。D、柴草的燃烧与化学能无关。C、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。B、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。A、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。化学反应遵守哪两大定律？

物质的稳定性与其能量有何关系？常见的放热反应有哪些？吸热反应有哪些？化学能与热能的相互转化课本练习下列反应中，属于放热反应的是_________，属于吸热反应的是________。①煅烧石灰石（主要成分CaCO3）制生石灰（CaO）②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败课本练习下列说法中，错误的是（

）。A.人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的B.煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料C.我国目前最主要的能源是煤炭D.人体运动所消耗的能量与化学反应无关课本练习金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体），在

100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收

1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是

（

）。A.石墨比金刚石稳定B.金刚石比石墨稳定C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低课本练习阅读下面的叙述，回答有关问题。“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称，作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。（1）下面有关“生物质能”的说法，不正确的是（

）。

A.利用生物质能就是间接利用太阳能

B.生物质能源是可再生的能源

C.生物质能源是解决农村能源的主要途径

D.生物质能的缺点是严重污染环境课本练习（2）沼气是有机废弃物（树叶、桔秆、草类及垃圾、粪便等）在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关结论中，错误的是（

）

A.沼气是一种清洁的能源

B.使用沼气作能源可以保护森林

C.使用沼气给农民的生活带来了不便

D.使用沼气是对化学能的充分利用课本练习某反应是放热反应，所放出的热能从何而来？某反应是吸热反应，且所吸收的热能由外加热源（如酒精灯）提供，提供的热能主要起什么作用？课本练习研究表明，在一定温度和压强条件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全化合生成2molH2O(g)所放出的热量：①与在相同条件下2molH2O(g)完全分解为2molH2(g)和1molO2(g)所吸收的热量在数值上相等；②是相同条件下1molH2(g)和0.5molO2(g)完全化合生成1molH2O(g)所放出热量的2倍；③比在相同条件下2molH2(g)和1molO2(g)完全化合生成2molH2O(l)所放出的热量少。由此，你可得出哪些结论？课本练习54下列说法不正确的是（

）

C拓展练习——吸放热反应D.化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小C.分解反应肯定是吸热反应B.物质燃烧和中和反应均放出热量A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是(

)

D.甲烷在氧气中的燃烧反应C.灼热的炭与CO2的反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应A.铝片与稀盐酸的反应C拓展练习——吸放热反应下列说法正确的是(

)

AB拓展练习——吸放热反应D.吸收能量的反应都需要加热C.释放能量的反应都不需要加热B.大多数分解反应是吸收能量的反应A.大多数的化合反应是释放能量的反应下列变化属于吸热反应的是（

）①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾加热制氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰

DD.②④C.①④⑤B.②③A.①④拓展练习——吸放热反应如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL稀盐酸。回答下列问题：

(2)产生上述现象的原因是___________________________________________________________________________。(1)实验中观察到的现象是_______________________________________________________________________。镁与盐酸反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变混浊

拓展练习——吸放热反应(3)写出有关反应的离子方程式___________________________________________________________。

(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。小于拓展练习——吸放热反应在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)写出反应的化学方程式：

____________________________________________________________。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是___________________

________________________________________。

使反应物充分混合，

迅速发生反应，使体系的温度降低拓展练习——吸放热反应(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)____________________________________________

_____________________________________________________________

____________________________________________________________。①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？_____________________________________________

_____________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________

(答出两种方案)。第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度拓展练习——吸放热反应的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(答案合理即可)计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；第二种方案：用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应拓展练习——吸放热反应(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。

(6)该反应在常温下就可进行，说明__________________________

___________。吸收有的吸热反应不需要加热也可发生放出>吸收有关下列能量转化的认识不正确的(

)A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能