化学能与热能教学课件

化学能与热能第一课时一飞冲天：“神舟”五、六号发射

1967年6月17日1964年10月16日去年一场波及大江南北的“电荒”昨天又成主角，在国家发改委公布的2003年度电力行业十件大事中，电力供应紧张赫然位列第八件。业内人士认为，今年和明年，中国的缺电状况会比2003年更严重。能源问题成为今年两会的一大热点，不仅是因为近期一些地方出现电、油、煤“三荒”，从长远看，一个更为严峻的问题摆在了加快发展中的中国面前：未来，谁来供应中国的能源？去年以来，中国一些地区电力供应出现紧张形势。会议指出，2002年6月以来，随着中国经济的快速发展和部分地区水情、气候的异常变化，全国用电量超常增长，连续17个月平均增速超过15%，21个省区先后出现不同程度的限电情况，对人民生活和经济发展带来一定影响。能源的使用是人类必不可少的,煤、石油、天然气的主要成分是烃类等有机物（煤中含有大量碳），它们在燃烧时释放出热能。那么你们知道这种热能从何而来？它与化学物质及其化学反应有什么关系？化学变化的特征:化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。利用化学反应：一是制取新物质；二是利用反应中的能量.能量反应过程反应过程反应物能量放热反应吸热反应反应物生成物生成物反应物的总能量高生成物的总能量低放出能量生成物的总能量高反应物的总能量低决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。化学反应化学反应吸收能量一个化学反应吸收能量还是放出能量放热吸热反应物的能量生成物的能量能量的释放反应物的能量生成物的能量能量的吸收反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量反应物的能量之和

E反生成物的能量之和E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应从化学键的观点来分析化学反应中为何伴随着能量变化？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

1molH2中含有1molH-H键，在25℃和101kPa的条件下，由H原子形成1molH-H键,要放出463kJ的能量，而断开1molH-H键重新变成H原子，要吸收463kJ的能量。

1molCH4中含有4molC-H键，在25℃和101kPa的条件下，断开1molC-H键要吸收415kJ的能量，断开1molCH4中所有C-H键要吸收4molX415kJ的能量。P32一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键要放出能量。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C二、化学能与热能的相互转化1、质量守恒定律、能量守恒定律2、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：吸热和放热怎样设计实验来了解反应中的热量变化情况？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！[实验探究2—1]铝片与盐酸的反应在一支试管中加入2-3mL６mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化．现象结论铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高该反应是放热反应[实验2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起2、有少许刺激性气味气体产生3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触反应物成糊状的原因：结冰粘结结论：该反应是吸热反应现象：化学反应热能煤、石油、天然气的燃烧（产生）CaCO3经过高温煅烧分解成CaO（动力）化学能与热能的关系盐酸温度NaOH溶液温度中和反应后温度盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃结论：中和反应是放热反应。实质：H++OH－＝H2O反应后温度升高室温室温中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。根据之前测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热的实验视频，你认为在设计中和热测定的实验装置和操作时应该注意哪些问题？讨论、交流中和热的测定装置在设计实验装置和操作应从两个方面考虑一是注重“量”的问题:①反应物的浓度和体积取定值；②测量反应前后的温度值；③做平行实验取平均值。二是尽量减小实验误差:①用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；

②量液器最好使用移液管；③搅拌使反应充分进行；

④及时散热，使混合液温度均衡；⑤温度计的精确度高，最好使用精度为0.1℃；⑥盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；⑦使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；⑧温度计要读准确。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AB2.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)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C5、下列说法正确的是（）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下也能发生反应CD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。三、化学能的应用放热反应：吸热反应：所有的燃烧反应金属与酸的反应活泼金属与水的反应酸碱中和反应大部分的化合反应高温冶炼金属大部分的分解反应氢氧化钡晶体与氯化铵的反应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，都是放热反应。只是二者条件不同，且前者更加合理有效。科学视野1、社会发展与能源利用2、人类利用能源的三个阶段柴草时期化石能源时期多能源结构时期16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。柴草的燃烧与化学能无关。人类的文明程度与人均耗能无关。对对不对不对不对判断正误2.有关下列能量转化的认识不正确的是()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量转化更为合理、有效D．燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能D3.下列反应中，属于放热反应的是

，C属于吸热反应的是

。①煅烧石灰石(主要成分是CaC03)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4.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4C104)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应。其方程式可表示为：下列对此反应的叙述中错误的是()A．上述反应属于分解反应B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D．在反应中高氯酸铵起氧化剂作用②③④⑤⑥①D5.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，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（）①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.①②⑤D6.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AB1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种