课件14张PPT。第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能
第1课时 化学键与化学反应中能量变化的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：一是制取物质、二是利用反应中的能量
一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。 煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而来？与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么作用？问题探究：化学键：复习提问：相邻原子间的强烈的相互作用。拆开1 mol某键所需的能量叫键能。
单位：kJ/mol。键能：2H→H2中能量如何变化？ 1mol H2中含有1molH－H，在250C101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要吸收436kJ的能量。
一、化学键与化学反应中能量变化的关系 在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子间的相互作用；形成新化学键时，又释放一定的能量。
思考：
吸收能量和释放能量的反应中，反应物本身所具有的能量和生成物本身所具有的能量之间的大小关系分别如何？
∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量
∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量
小结：
1、化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同
2、反应中要遵循能量守恒。
3、反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近则放热和吸热不明显。
反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放出能量吸收能量 化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程反应物的总能量=生成物的总能量+放出的能量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的能量12g石墨与O2反应生成CO2放出393.51KJ热量； 12g金刚石与O2反应生成CO2放出395.41KJ热量，试比较，石墨与金刚石哪个稳定？比较相同状态、相同数量的金刚石和石墨，与O2完全反应，生成相同状态、相同数量的CO2，金刚石释放出的热量更多，说明金刚石具有的总能量高，不稳定思考：1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化。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。3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。小结：课件32张PPT。第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能
第2课时 化学能与热能的相互转化二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律①质量守衡定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是其总质量保持不变。
②能量守衡定律：一种能量可以转变为另一种能量，但是能量的总量保持不变。
③质能守恒定律：质量与能量是相互联系的。（E=mc2）化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。 吸收热量的化学反应叫做吸热反应。 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。2、放热反应和吸热反应实验1、铝条和盐酸的反应实验2、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应整个实验中有哪些创新之处？实验2－3为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？思考与交流1： 三个反应的化学方程式和离子方程式分别为：
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H+ + OH- = H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O，H+ + OH- = H2O
HCl+KOH=KCl+H2O，H+ + OH- = H2O
由此可见，三个反应的化学方程式虽然不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H+ + OH- = H2O。所以，可提出推测，即中和反应都放热。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等，则生成水的量也相等，故放出的热量也相等（在上述三个实验中，温度上升的幅度接近）。酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。 思考与交流2：
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。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作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？原理：酸碱中和反应是放热反应，中和后放出的热量等于溶液和容器吸收的热量。可以通过测定一定量酸与碱中和时溶液温度的变化，求算中和热。
1摩/升盐酸和1.1摩/升氢氧化钠溶液的密度可以近似作为1克/毫升。所以50毫升1摩/升盐酸的质量m1=50克，50毫升1.1摩/升氢氧化钠溶液的质量m2=50克，中和后生成的溶液质量为m1+m2=100克，它的比热为c，量热器（测定热量的仪器，有保温隔热的作用）的热容为C0（焦/开）。若溶液温度的变化是t2-t1，在中和时放出的热量为：
Q=[（m1+m2）c+mC0]（t2-t1）（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：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，取平均值常见的放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气的反应
燃料的燃烧
中和反应
金属与酸
活泼金属与水的反应
生石灰和水反应
大部分化合反应 吸热反应C+CO2
C+H2O
H2+CuO
Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl
Fe+H2O（g）
Na2CO3·10H2O+NH4NO3
大部分分解反应科学视野：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。1、社会发展与能源利用2、人类利用能源的三个阶段煤、石油和天然气等是世界上最重要的三种化石燃料。
煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之一，被称为“工业的粮食”。
石油被人们誉为“工业的血液”。石油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料。
天然气一般是指在底下形成的可燃性气体。天然气主要成分是甲烷。核能英国的原子能发电站太阳能 太阳能电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产生光生电子--空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成“光生电压”，即“光电效应”。太阳能太阳能发电装置太阳能太阳能汽车太阳能太阳能发电站风能其他新能源其他新能源阿里地区地热田其他新能源羊八井地热电站其他新能源江厦潮汐试验电站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判断：
（1）加热的反应一定是吸热反应
（2）不需要加热的反应一定是放热反应
（3）一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系，与反应物与生成物的总能量的相对大小有关。因为放热反应是成键放出的热量大于断键吸收的能量,但化学反应首先需要吸收能量来断键.4、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CD5.在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，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179kJ热量 D.放出179kJ热量BD6、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。B7、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反中， 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课件29张PPT。第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能
第1课时 化学能转化为电能
电能——又称电力（二次能源）
二次能源：
经一次能源加工转移得到的能源．
一次能源：
从自然界中直接取得的能源．如:煤,石油,天然气等.2001年我国发电总量构成图火力发电占据绝大部分什么是火力发电？
火电站的工作原理如何?火力发电工作原理示意图火电站从开始到结束能量是如何转化的？化石燃料化学能燃烧热能蒸汽机械能电能发电机一.发电站将化学能转化为电能火力发电有哪些缺点?讨论存
在
缺
点 化学能 电能 ？锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子用导线将锌表面的电子引出来Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？ 演示探究Cu起传导电子的作用。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解1.H+得到的电子是Cu失去的吗？
2.在这个过程中Cu起什么作用？3.你怎样才能知道导线中有电子通过？可用电流表测电流及方向。演示探究化学能直接转化为电能1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？
2.你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，
铜表面有气泡，
电流表发生偏转。二.化学能直接转化为电能1.原电池的概念、前提 将化学能转化为电能的装置 概念:前提: 能自发发生氧化还原反应Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑负极正极还原反应氧化反应2 .你是如何判定装置的正、负极？思考与交流三.原电池的工作原理能量转变 化学反应将化学能直接转化为电能氧化还原反应中电子转移 (负极失去电子经过导线定向的流入正极)试着说说原电池的构成有什么条件？**************************************************************************************************************************************************************************① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 实验探究偏转两极材料不同有两种活泼性不同的金
属（或非金属）作电极不偏转①②实验探究不偏转溶液不同电极材料均插入
电解质溶液中偏转③④实验探究⑤不偏转电极材料不同能自发地发生氧化还原反应不偏转容器不同两极相连形成闭合回路
实验探究⑥ 1.有两种活泼性不同的金属（或非金属）
作电极3.能自发地发生氧化还原反应四.原电池的构成条件4.两极相连形成闭合回路2.电极材料均插入电解质溶液中3.如何书写电极反应方程式负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑ 总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电极反应方程式的书写方法负极：较活泼金属（a）
电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应)
正极：较不活泼金属或非金属（b）
电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应)
小结化
学
能
与
电
能间接：直接：装置原电池概
念构成条件工作原理1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )
习题一： C原电池的判断2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
原电池的工作原理B3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( )
A.不 B先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
C习题二习题三4.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是( )C原电池构成条件习题四4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b > d D．b > d > c > a B利用原电池电极判断金属性强弱课件12张PPT。第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能
第2课时 发展中的化学电源发展中的化学电源关于电池你了解多少？你知道电池是如何分类的吗？形状各异的电池遵循的工作原理是否相同？1、干电池（锌锰电池）负极：Zn – 2e- == Zn2+
正极：
2NH4+ +2MnO2 + 2e-
== 2NH3 + Mn2O3 + H2O 总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3 +Mn2O3 + H2O总反应：
Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O 负极：Pb + SO42- - 2e- == PbSO4正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- == PbSO4 + 2H2O2、充电电池已知：PbSO4难溶于水铅蓄电池构造示意图汽车用的蓄电池3、燃料电池：正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极：2H2 – 4e- == 4H+⑴ 氢氧燃料电池总反应：2H2 + O2 == 2H2OH2O2碱性条件下 电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响负极：2H2 – 4e- == 4H+正极：O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O酸性条件下负极：2H2 + 4OH- – 4e- == 4H2O正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-— 有效地防止电解质溶液对外壳的腐蚀总反应：2H2 + O2 = 2H2O总反应：2H2 + O2 = 2H2O 改变燃料H2正极：2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极：CH4 + 10OH- – 8e- == CO32- + 7H2OCH4 +2O2 == CO2 + 2H2OCH4 +2O2 + 2OH- == CO32- + 2H2OCH4O2总反应：Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+eeeeeeeeeeeeeeZn2+Zn2+Zn2+Zn2+eeeeeeeeeeeZn2+eeK+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+K+K+NO3-NO3-NO3-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+课件24张PPT。第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能
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？从化学键的观点来分析能量的变化那么：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？相邻原子之间的强烈相互作用—化学键示例：水在通电时发生分解反应生成氢气和氧气
2H2O == H2↑+ O2↑思考：你对化学反应中的物质变化有了什
么新的认识？通电H——O——HH—H、 O=O断裂形成发生了化学变化一．化学键与化学反应中能量变化的关系１.旧键的断裂:新的认识:化学反应的实质：旧键的断裂
和新键的生成2.新键 的生成:结论：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。吸收能量放出能量△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：旧化学键
断 裂新化学键
形 成吸收 能量 E1释放 能量E2反应物生成物当E1>E2 为吸热反应当E1 生成物总键能放热反应：吸热反应：小结： 决于 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小结：能量公式化E（反应物）＝E（生成物）＋Q(能量守恒定律）E（反应物）－E（生成物）＝QQ>0为放热反应Q<0为吸热反应提供能量：
电能转化为机械能再转化为势能反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应放热反应：反应物的总能量 = 生成物的总能量
+ 放出的热量吸热反应反应物的总能量 = 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 化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程化学反应反应物的总能量=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+吸收的热量结论：一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。1、据反应物及生成物的总能量的大小反应物总能量>生成物总能量放热反应：吸热反应：反应物总能量<生成物总能量2、据反应物及生成物的总键能的大小判断吸热还是放热反应的方法：反应物总键能>生成物总键能反应物总键能<生成物总键能放热反应：吸热反应：1．下列各图中，表示正反应是吸热
反 应的是( ) （ ）
练习A2.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 3、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4、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 一个反应是吸热或放热与反应条件
没有直接联系，与反应物与生成物的总能量的相对大小有关。1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。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。3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。4、化学反应中遵循能量守恒原则。小结 据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是 （ ）
A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．硅的来源丰富，易于开采，且可再生
C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．寻找高效新催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发利用的关键技术√
