2.1《化学能与热能》PPT课件（新人教版-必修2）
文档属性
| 名称 | 2.1《化学能与热能》PPT课件（新人教版-必修2） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 539.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-06-03 11:09:40 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
必修２
第二章 化学反应与能量
第一节
《化学能与热能》
教学目标
知识与能力
1．了解化学键与能量之间的密切联系，化学反应中能量变化的主要原因。2．使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。3．学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养观察分析实验、阅读图表的能力。4．通过研究性课题学习调查研究的方法，培养实践和创新能力。５．通过科学探究活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。６．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观。
教学重点、难点：
化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科
学的能量变化观。
能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。人类文明始于用火-----热能的使用，现代社会的一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。
一飞冲天：“神舟”飞船发射实况回放
煤、电、油闹“三荒” 能源领域危机逼近中国？
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。
能源的利用推动了社会的进步,为人类文明日新月异的的发展作出了不可磨灭的功绩,但同时能源本身在开发使用转换过程中也造成很多严重的环境问题。
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.
用化学键的观点来分析化学反应的
本质过程是什么？
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1mol H-H键，在25℃和101kPa的条件下，由H原子形成1mol H-H键,要放出463kJ的能量，而断开1mol H-H键重新变成H原子，要吸收463kJ的能量。
1mol CH4中含有4mol C-H键，在25℃和101kPa的条件下，断开1molC-H键要吸收415kJ的能量，断开1mol CH4中所有C-H键要吸收4molX415kJ的能量。
[数据分析]
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；而形成生成物中
的化学键要放出能量。
例如：断开H－H键要吸收能量。
形成H－H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。
？
一个化学反应吸收能量还是放出能量是
由什么决定的呢？
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
从整体考虑的角度出发
1、当物质发生化学反应时，断开反应物中
的化学键要 ；而形成生成物中
的化学键要 。一个化学反应是
释放能量还是吸收能量取决于
。
吸收能量
放出能量
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
练习：
2、若反应物的总能量>生成物的总能量，
化学反应 能量。
若反应物的总能量<生成物的总能量，
化学反应 能量。
放出
吸收
从化学键的观点来分析能量的变化
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
所以：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？
取决于所有断键吸收的总能量与所有
形成新键放出的总能量的相对大小
E
（kJ/mol）
反应历程
H2 + Cl2
2H + 2Cl
2HCl
△E = 183 kJ/mol
－436 kJ/mol (H2)
－243 kJ/mol (Cl2)
2×431 kJ/mol
= 862 kJ/mol
以 H2 + Cl2 == 2HCl 反应为例：
3、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C
B. B的能量一定高于D
C. 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
4.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. 吸收183 kJ热量 D.放出183 kJ热量
BD
二、化学能与热能的相互转化
物质发生转化
总质量保持不变
质量守恒定律
能量发生转化
总能量保持不变
能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变。
能量守恒定律
二、化学能与热能的相互转化
实验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
1、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。
实验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
【实验2-3】改为下列两组对比实验。
思考：为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？
反应物 及用量
HNO3 2 mL 1 mol/L
NaOH 2 mL 1 mol/L
HCl 2 mL 1 mol/L
NaOH 2 mL 1 mol/L
混合前温度
室温
室温20。c
混合后温度
t1
t2
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
对实验进行 归纳和概括
强酸与强碱发生中和反应时放出热量
酸
碱
思考与交流：
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；
（2）酸碱的量要准确：n＝C×V
a.浓度要越精确越好
b.量体积的容器越精确
越好，最好用移液管
（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
所释放的热量称为中和热
环形玻璃搅拌棒
思考：
从能量的角度考虑，你对化学反应有新的认识吗？
1、化学反应的过程,可以看成是能量的
“贮存”或“释放”的过程
2．化学反应实质：化学反应的特点是有新物质生成。
“新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。
3．化学反应中能量守恒
问题交流【学与问】
这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能
之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：
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）
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。
获取能量
探索与总结
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
燃料的燃烧
中 和 反 应
金 属 与 酸
物质氧化
吸热反应
C+CO2
H2+CuO
C+H2O
Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
CaCO3高温分解
练习：
1、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
练习：
2、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？
解析： 形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量
比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸
收的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol
H－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此
要吸收能量。
3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
B
4、 如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(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”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.
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
新课标人教版课件系列
《高中化学》
必修２
第二章 化学反应与能量
第一节
《化学能与热能》
教学目标
知识与能力
1．了解化学键与能量之间的密切联系，化学反应中能量变化的主要原因。2．使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。3．学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养观察分析实验、阅读图表的能力。4．通过研究性课题学习调查研究的方法，培养实践和创新能力。５．通过科学探究活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。６．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观。
教学重点、难点：
化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科
学的能量变化观。
能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。人类文明始于用火-----热能的使用，现代社会的一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。
一飞冲天：“神舟”飞船发射实况回放
煤、电、油闹“三荒” 能源领域危机逼近中国？
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。
能源的利用推动了社会的进步,为人类文明日新月异的的发展作出了不可磨灭的功绩,但同时能源本身在开发使用转换过程中也造成很多严重的环境问题。
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.
用化学键的观点来分析化学反应的
本质过程是什么？
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1mol H-H键，在25℃和101kPa的条件下，由H原子形成1mol H-H键,要放出463kJ的能量，而断开1mol H-H键重新变成H原子，要吸收463kJ的能量。
1mol CH4中含有4mol C-H键，在25℃和101kPa的条件下，断开1molC-H键要吸收415kJ的能量，断开1mol CH4中所有C-H键要吸收4molX415kJ的能量。
[数据分析]
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；而形成生成物中
的化学键要放出能量。
例如：断开H－H键要吸收能量。
形成H－H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。
？
一个化学反应吸收能量还是放出能量是
由什么决定的呢？
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
从整体考虑的角度出发
1、当物质发生化学反应时，断开反应物中
的化学键要 ；而形成生成物中
的化学键要 。一个化学反应是
释放能量还是吸收能量取决于
。
吸收能量
放出能量
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
练习：
2、若反应物的总能量>生成物的总能量，
化学反应 能量。
若反应物的总能量<生成物的总能量，
化学反应 能量。
放出
吸收
从化学键的观点来分析能量的变化
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
所以：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？
取决于所有断键吸收的总能量与所有
形成新键放出的总能量的相对大小
E
（kJ/mol）
反应历程
H2 + Cl2
2H + 2Cl
2HCl
△E = 183 kJ/mol
－436 kJ/mol (H2)
－243 kJ/mol (Cl2)
2×431 kJ/mol
= 862 kJ/mol
以 H2 + Cl2 == 2HCl 反应为例：
3、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C
B. B的能量一定高于D
C. 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
4.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. 吸收183 kJ热量 D.放出183 kJ热量
BD
二、化学能与热能的相互转化
物质发生转化
总质量保持不变
质量守恒定律
能量发生转化
总能量保持不变
能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变。
能量守恒定律
二、化学能与热能的相互转化
实验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
1、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。
实验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
【实验2-3】改为下列两组对比实验。
思考：为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？
反应物 及用量
HNO3 2 mL 1 mol/L
NaOH 2 mL 1 mol/L
HCl 2 mL 1 mol/L
NaOH 2 mL 1 mol/L
混合前温度
室温
室温20。c
混合后温度
t1
t2
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
对实验进行 归纳和概括
强酸与强碱发生中和反应时放出热量
酸
碱
思考与交流：
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；
（2）酸碱的量要准确：n＝C×V
a.浓度要越精确越好
b.量体积的容器越精确
越好，最好用移液管
（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
所释放的热量称为中和热
环形玻璃搅拌棒
思考：
从能量的角度考虑，你对化学反应有新的认识吗？
1、化学反应的过程,可以看成是能量的
“贮存”或“释放”的过程
2．化学反应实质：化学反应的特点是有新物质生成。
“新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。
3．化学反应中能量守恒
问题交流【学与问】
这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能
之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：
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）
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。
获取能量
探索与总结
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
燃料的燃烧
中 和 反 应
金 属 与 酸
物质氧化
吸热反应
C+CO2
H2+CuO
C+H2O
Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
CaCO3高温分解
练习：
1、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
练习：
2、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？
解析： 形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量
比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸
收的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol
H－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此
要吸收能量。
3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
B
4、 如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(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”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.
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