必修化学能和热能公开课获奖课件

第二章化学反应与能量第1页能源与材料、信息一起被称为现代社会发展三大支柱。人类文明始于用火-----热能使用，现代社会一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活多种原因中，能源居于首位。教材导言第2页一飞冲天：“神舟”五、六号发射实况回放

科学实例第3页1967年6月17日1964年10月16日第4页物质发生化学反应同步还伴伴随能量变化,而这种能量变化又一般体现为热能变化。第5页第一节

化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化关系1、化学反应本质是？第6页数据分析1molH2中具有1molH-H键，在25℃和101kPa条件下，由H原子形成1molH-H键,要放出463kJ能量，而断开1molH-H键重新变成H原子，要吸取463kJ能量。

思索：1molCH4中具有4molC-H键，在25℃和101kPa条件下，断开1molC-H键要吸取415kJ能量，断开1molCH4中所有C-H键要吸取能量是多少？第7页1、当物质发生化学反应时，断开反应物中化学键要吸取能量；而形成生成物中化学键要放出能量。

例如：断开H－H键要吸取能量。形成H－H键要放出能量。2、化学键断裂和形成是化学反应中能量变化重要原因，是化学反应本质。？一种化学反应吸取能量还是放出能量是由什么决定呢？第8页反应物总能量高生成物总能量低放出能量生成物总能量高反应物总能量低决定于反应物总能量与生成物总能量相对大小。化学反应化学反应吸取能量一种化学反应吸取能量还是放出能量放热吸热从整体考虑角度出发第9页看图讨论第10页分析化学反应放出能量第11页看图讨论第12页分析化学反应吸取能量第13页第14页反应物能量之和

E反生成物能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸取能量放热反应吸热反应第15页第16页反应物能量生成物能量能量释放反应物能量生成物能量能量吸收反应物总能量=生成物总能量+放出热量生成物总能量=反应物总能量+吸取热量【小结】第17页1.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为243kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（）A.吸热反应B.放热反应C.吸取183kJ热量D.放出183kJ热量BD第18页2、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应如下说法中对旳是（）A.A能量一定高于CB.B能量一定高于DC.A和B总能量一定高于C和D总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C第19页3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放能量为Q3kJ。如下关系式中对旳是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B第20页二、化学能与热能互相转化1、质量守恒定律、能量守恒定律2、化学反应中能量变化，一般重要体现为热量变化。热量变化：吸热和放热第21页怎样设计试验来理解反应中热量变化状况？下面我们一起通过试验来认识和感受一下化学能与热能互相转化！第22页[试验探究2—1]铝片与盐酸反应在一支试管中加入2-3mL６mol/L盐酸，再插入用砂纸打磨光铝条，观测现象，并用温度计测量溶液温度变化．第23页试验2－1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第24页[试验2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应整个试验现象、反应化学方程式和结论？第25页试验2－2现象：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玻璃棒作用：搅拌，使混合物充足接触反应物成糊状原因：结冰粘结结论：该反应是吸热反应第26页试验探究２－３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，观测反应中溶液温度变化。第27页试验2－3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时所释放热量称为中和热第28页【试验2-3】改为如下两组对比试验。思索：为何强酸与强碱发生反应时都会放出热量？反应物

及用量HNO32mL1mol/LNaOH2mL1mol/LHCl2mL1mol/LNaOH2mL1mol/L混合前温度室温室温20。c混合后温度t1t2结

论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热对试验进行

归纳和概括强酸与强碱发生中和反应时放出热量酸碱第29页中和热：（1）定义：稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O时所释放热量。（2）中和热测定：假如要通过试验来测定盐酸与氢氧化钠反应中和热，你认为在设计试验装置和操作时应当注意哪些问题？你准备怎样设计并进行试验？讨论、交流：第30页中和热测定

装置第31页在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以抵达保温、隔热、减少试验过程中热量损失目旳，如上图所示。该试验也可在保温杯中进行。第32页思索与交流：在设计试验装置和操作时应当注意哪些问题？（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱量要精确：n＝C×Va.浓度要越精确越好b.量体积容器越精确越好，最佳用移液管（3）温度计越精确越好（4）注意控制反应时间（5）多做几次，取平均值中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放热量称为中和热环形玻璃搅拌棒第33页思索与交流在设计试验装置和操作应从两个方面考虑，一是重视“量”问题:如①反应物浓度和体积取定值；②测量反应前后温度值；③做平行试验取平均值。二是尽量减小试验误差:如①搅拌使反应充足进行；②及时散热，使混合液温度均衡；③温度计精确度高，最佳使用精度为0.1℃；④使用绝缘装置，防止热量散发；第34页

问题交流【学与问】这里所列举两类反应说明了化学反应与热能之间辩证关系以及它们之间相互转化：

化学反应热能煤、石油、天然气燃烧（产生）CaCO3通过高温煅烧分解成CaO（动力）热能对化学反应支持作用，运用热能来完毕常温下很难发生化学反应。获取能量第35页常见放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气反应

燃料燃烧中和反应金属与酸活泼金属与水反应

生石灰和水反应大部分化合反应吸热反应C+CO2C+H2OH2+CuOBa(OH)2·8H2O+NH4ClFe+H2O（g）大部分分解反应第36页随堂练习1.如下说法对旳是()A.大多数化合反应是释放能量反应B.大多数分解反应是吸取能量反应C.释放能量反应都不需要加热D.吸取能量反应都需要加热AB第37页2.如下反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应是()A.铝片与稀盐酸反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应C.灼热炭与CO2反应D.甲烷在氧气中燃烧反应C第38页3、当物质发生化学反应时，断开反应物中化学键要；而形成生成物中化学键要。一种化学反应是释放能量还是吸取能量取决于

。吸取能量放出能量反应物总能量与生成物总能量相对大小第39页4、若反应物总能量>生成物总能量，化学反应

能量。若反应物总能量<生成物总能量，化学反应

能量。放出吸取第40页5、如下说法对旳是（）A.需要加热才能发生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总能量决定了反应成果是放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下也能发生反应CD第41页6、甲烷燃烧要放出热量，水分解要吸取能量，试从化学键变化角度分析其原因？解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放能量比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收能量高，因此放出热量。断裂4molH－O键所吸取能量比形成2molH－H键和1molO＝O键放出能量高，因此要吸取能量。第42页7、不一样样物质不仅构成______、构造______，所包括化学能也_______。8、一种确定化学反应在发生过程中是吸取能量还是放出能量，决定于______________________________________。____________时，有部分能量释放出来；_______________________时，反应物要吸取能量，才能转化为生成物。9、是化学反应中能量变化重要原因。不一样样不一样样不一样样反应物总能量与生成物总能量相对大小。若E反>E生若E反<E生化学键断裂和形成第43页10.如下物质加入水中明显放热是()A．生石灰B．固体NaClC．无水乙醇D．固体NH4N0311.对于放热反应，如下说法对旳是()A．产物H20所具有总能量高于反应物H2和O2所具有总能量B．反应物H2和O2所具有总能量高于产物H2O所具有总能量C．反应物H2和O2所具有总能量等于产物H、O所具有总能量D．反应物H2和02具有能量相等AB第44页三、化学能应用运用热量进行生活、生产和科研。运用热能使诸多化学反应得以发生。如：第45页科学视野生物体中能量转化人体内发生氧化还原反应与体外燃烧本质相似，都是放热反应。只是两者条件不一样样，且前者愈加合理有效。第46页科学视野1、社会发展与能源运用2、人类运用能源三个阶段柴草时期化石能源时期多能源构造时期第47页16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图第48页练习：1、指出如下说法正误Ａ、生物体内进行缓慢氧化反应是放热反应。Ｂ、化学键断裂吸取能量越多，化学键越牢固。Ｃ、植物光合作用吸取太阳能，与化学能无关。Ｄ、柴草燃烧与化学能无关。Ｅ、人类文明程度与人均耗能无关。对对不对不对不对第49页2.有关如下能量转化认识不对旳是()A．植物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．生物体内化学变化过程在能量转化上比在体外发生某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D第50页3.如下反应中，属于放热反应是，C属于吸热反应是。①煅烧石灰石(重要成分是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