人教版高中化学必修二2.1化学能与热能(37张PPT)

(共37张PPT)
燧人氏钻木取火　　
一飞冲天：“神舟”五号发射实况回放
反应中的能量变化
白磷的燃烧
氨的燃烧
科学探测表明：全世界的石油大概在2060年左右耗尽，天然气2060年用光，煤炭虽是最“丰富”的能源，但最多还能维持200年……新安晚报3月30日报道:截止2006年底,我国石油剩余经济可开采储量为20.43亿吨.天然气剩余经济可开采储量为24490亿立方米.目前，石油储量可采11年.
随堂练习
1，下列变化中，一定不存在化学能与热能的相互转化的是（）
A木柴燃烧
B白磷燃烧
C燃放爆竹
D干冰升华
思考与讨论
化学反应伴随着能量变化，有的反应放出热量，有的反应却需要不断的加热，吸收热量反应才能进行。
这些能量又是如何变化的呢？能量从哪来又到哪里去了呢？
①反应物的总能量大于生成物的总能量，反应
一.宏观：化学反应中能量变化的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小
瀑布
讨论：水往低处流的过程中，能量发生了什么变化
放出能量.
②反应物总能量
小于
生成物总能量，反应
吸收能量。
那么水往高处走时能量如何变化哪？
小结1
①反应物的总能量
大于
生成物的总能量，反应放出能量。
②反应物的总能量
小于
生成物的总能量，反应吸收能量。
化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律。
一、宏观：化学反应中能量变化的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小
1.化学反应的实质是什么？
讨论
2.微观：化学反应中能量变化的原因
2.化学键的形成与断裂与能量有什么关系？
H2
+
Cl2
=
2HCl
H—H
Cl
—Cl
H—Cl
断开
断开
点燃
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。
形成
二、微观：化学键与化学反应中能量变化的关系
1、化学反应本质
化学键的形成与断裂与能量有什么关系？
H2
+
Cl2
=
2HCl
H—H
Cl
—Cl
H—Cl
断开
断开
点燃
形成
二、化学键与化学反应中能量变化的关系
2、化学反应中能量变化的主要原因
吸收能量
吸收能量
放出能量
2.
从化学键的观点来分析能量的变化
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
1moL
H-H
键断裂所需能量
436kJ
1moL
Cl-Cl
键断裂所需能量
243kJ
1mol
H-Cl
键形成放出能量
431kJ
反应物吸收总能量
436kJ
+
243kJ
=
679kJ
生成物释放总能量
431kJ
×
2
=
862kJ
吸收能量
<
放出能量
反应放热
吸收能量
>
放出能量
反应吸热
是放热反应
是吸收热量还是放出热量哪？
?H1
?H2
?H1键断裂吸收的能量
t
?H2键生成释放的能量
若?H2
-
?H1﹥0反应放热
能
量
H2
+
Cl2
==
2HCl
3、反应中能量变化示意图
H-H
CL-CL
2H
2CL
2HCL
t
若?H2
-
?H1﹤0反应吸热
?H2
?H1键断裂吸收的能量
?H2键生成释放的能量
?H1
能
量
t
3、反应中能量变化示意图
练习（资料26页过关题组1.2）
则反应：N2＋3H2===2NH3的能量变化
即该过程放出
热量。
96
kJ
化学键变化
能量变化
拆开1
mol
N≡N
吸收942
kJ
拆开1
mol
H—H
吸收436
kJ
形成1
mol
N—H
放出391
kJ
H-H=
H+H
吸收
436kJ/mol
H-F=
H+
F
吸收
565kJ/mol
在25℃和101kPa的条件
H+H
=
H-H
放出
436kJ/mol
H+F
=
H-F
放出
565kJ/mol
说明：化学键断裂吸收的能量等于化学键形成放出的能量
2.微观：化学反应中能量变化的原因
——化学键的断裂和形成
①断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。
②断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放出的总能量，反应吸收能量。
小结2
常见放热反应和吸热反应
?1)物质的燃烧:C
+
O2
＝
CO2
?2)常见金属（Al、Fe、Zn等）与酸或水（HCl、H2SO4等）的反应　　
?3)酸碱中和反应:
HCl
+
NaOH
=
NaCl
+
H2O
?
4)大多数化合反应
：2H2+O2=2H2O
点燃
1、放热反应：——有热量放出的化学反应
?
1)大多数分解反应：CaCO3
=
CaO
+CO2↑
?
2)铵盐与强碱的反应：
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl
＝BaCl2+2NH3↑+10H2O
?
3)碳与CO2气体的反应：
C
+
CO2
＝
2CO
?
4)氢气还原氧化铜
H2
+
CuO
=
H2O
+
Cu
吸热反应：
——有热量吸收的化学反应
强调：
1、吸热反应还是放热反应与是否有加热条件无关
需要持续加热才进行的反应为吸热反应，
不需加热或加热停止后仍能进行的反应为放热反应。
2、中和热:酸和碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量叫中和热。
H-
+
OH+
=
H2O
如何区分吸热反应和放热反应？
1.根据反应物和生成物的总能量大小判断：
Q反>Q生,放热反应
2.根据化学键断裂和形成时能量大小关系判断：
Q吸>Q放,吸热反应
3.根据常见反应类型判断：
4.根据生成物和反应物的相对稳定性判断：稳定物生成不稳定物是吸热反应
5.根据反应条件（加热）判断：
二、化学能与热能的相互转化
1、两条基本的自然定律
（1）质量守恒定律：
（2）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。
2、吸热反应和放热反应
——化学上把有热量放出的化学反应
——化学上把吸收热量的化学反应
（1）放热反应
（2）吸热反应
——化学能转化成了热能
——热能转化成化学能
实验2-1
向一支试管中加入
2~3mL
6mol/L
的盐酸，
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
管壁较凉
铝片表面
出现气泡
管壁稍许发热
铝与盐酸反应放出热量，使环境温度升高
1.
大多数置换反应是放热反应?????
；
2.?化学能能转化为热能释放出来。
温度计的液柱??
，由??
℃到????
结论：
实验2-2
在
50mL烧杯中加入
20mL
2mol/L
的盐酸，测其温度，
另用量筒量取
20mL
2mol/L
的NaOH溶液，测其温度。
并缓缓倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，
观察反应中溶液温度的变化过程，并做好记录。
中和反应放出热量，使环境温度升高
20oC
28oC
20oC
20oC
20oC
20oC
20oC
29oC
24oC
结论：
盐酸温度
NaOH温度
反应后温度
第一组实验
第二组实验
第三组实验
【实验2-2】改为下列两组对比实验。
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20。c
室温20。c
混合后温度
t1=280C
t2
=280C
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
实验2-3
将约
20g
Ba(OH)2?8H2O
晶体研细后与10g
NH4Cl
晶体
在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的塑料片上，
立即用玻璃棒快速搅拌混合物，闻气味，
用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象
有刺激性气味气体逸出
可使湿润紫色石蕊试纸变蓝
杯壁冰凉
塑料片不掉落
有NH3放出
反应吸收热量，
使环境温度降低
水能变成冰
思考：得到结论是什么？反应方程式如何写？
实验步骤
实验现象
得出结论
将晶体迅速混合后搅拌
用手触摸
烧杯壁下部
提起烧杯及
底部塑料片
巩固练习：
1.
下列物质加入水中显著放热的是：
A.浓H2SO4
B.酒精
C.固体NaCl
D.固体NaOH
2.
下列反应中既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是：
A.Ba(OH)2
·
8H2O与NH4Cl反应
B.镁与稀盐酸
C.灼热的炭与CO2
D.甲烷与O2反应
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
巩固练习：
4.
下列反应属于放热反应的是:
A.
NaOH与HCl反应
B.
C和CO2共热
C.
碳酸钙的分解
D.
制备水煤气的反应
5、下列说法中正确的是
（
）
A、物质发生化学反应都伴随着能量的变化
B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
AC
谢谢大家!