《教師參考》新課標人教版(高中化學)必修2：2.1.2化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化同課異構(gòu)課件1

1、第二章 化學反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學能與熱能第2課時 化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、兩條基本的自然定律、兩條基本的自然定律質(zhì)量守衡定律：自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互質(zhì)量守衡定律：自然界的物質(zhì)可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但是其總質(zhì)量保持不變。轉(zhuǎn)化，但是其總質(zhì)量保持不變。能量守衡定律：一種能量可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N能量守衡定律：一種能量可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N能量，但是能量的總量保持不變。能量，但是能量的總量保持不變。質(zhì)能守恒定律：質(zhì)量與能量是相互聯(lián)系的。質(zhì)能守恒定律：質(zhì)量與能量是相互聯(lián)系的。（E=mc2）化學上把有熱量放出的化學反應(yīng)叫做化學上把有熱量放出的化學反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)。 吸收熱量的化學反

2、應(yīng)叫做吸收熱量的化學反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)。 化學反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化學反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化化吸熱或放熱。吸熱或放熱。2、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)實驗實驗1、鋁條和鹽酸的反應(yīng)鋁條和鹽酸的反應(yīng)實驗步驟實驗步驟眼睛看到的眼睛看到的現(xiàn)象現(xiàn)象用手觸摸的用手觸摸的感覺感覺在一支試管中加入在一支試管中加入2 23mL6mol/L3mL6mol/L的鹽酸的鹽酸溶液溶液向含有鹽酸溶液的試向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨管中插入用砂紙打磨光的鋁條光的鋁條結(jié)論結(jié)論實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象得出結(jié)論得出結(jié)論將將20gBa(OH)28H2O晶體晶體研研細細

3、后與后與10gNH4C l在燒杯中混在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴合，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片上，立即用玻璃水的玻璃片上，立即用玻璃棒棒快速攪拌快速攪拌混合物混合物用手觸摸燒杯下部用手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯用手拿起燒杯實驗實驗2、氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)、氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？反應(yīng)物反應(yīng)物及用量及用量酸酸HNO3 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1mol/L堿堿 NaOH 50 mL 1 mol/LNaOH 50 mL 1 mol/LKOH 50 mL 1mol/L 混

4、合前溫度混合前溫度室溫室溫室溫室溫室溫室溫混合后溫度混合后溫度t1t2t3 結(jié)結(jié) 論論HNO3與與NaOH發(fā)生中發(fā)生中和反應(yīng)時放和反應(yīng)時放熱熱HCl與與NaOH發(fā)生發(fā)生中和反應(yīng)時中和反應(yīng)時放熱放熱HCl與與KOH發(fā)生發(fā)生中和反應(yīng)時放熱中和反應(yīng)時放熱對實驗進行對實驗進行歸納和概括歸納和概括強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量 實驗實驗23為什么強酸與強堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量？為什么強酸與強堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量？思考與交流1： 三個反應(yīng)的化學方程式和離子方程式分別為：三個反應(yīng)的化學方程式和離子方程式分別為：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H+ + OH-

5、= H2OHCl+NaOH=NaCl+H2O，H+ + OH- = H2OHCl+KOH=KCl+H2O，H+ + OH- = H2O 由此可見，三個反應(yīng)的化學方程式雖然不同，但由此可見，三個反應(yīng)的化學方程式雖然不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是H+與與OH-離子反應(yīng)生成離子反應(yīng)生成水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是：水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是：H+ + OH- = H2O。所以，可提出推測，即中和反應(yīng)都放熱。所以，可提出推測，即中和反應(yīng)都放熱。由于三個反應(yīng)中由于三個反應(yīng)中H+和和OH-離子的量都相等，則生成水離子的量都相等，則生成水的量也相等，故

6、放出的熱量也相等（在上述三個實驗的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個實驗中，溫度上升的幅度接近）。酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生中，溫度上升的幅度接近）。酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。時所釋放的熱量稱為中和熱。 思考與交流2：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH1molH2 2O O時所釋放的熱量稱時所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉為中和熱。如果要通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你認為在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)反應(yīng)的中和熱，你認為在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)該注意哪些問題？你準備如何設(shè)計并進行實驗？該注意哪些問題？你

7、準備如何設(shè)計并進行實驗？原理：原理：酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，中酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，中和后放出的熱量等于和后放出的熱量等于溶液和容器吸收的溶液和容器吸收的熱量熱量。可以通過測定一定量酸與堿中和。可以通過測定一定量酸與堿中和時溶液溫度的變化，求算中和熱。時溶液溫度的變化，求算中和熱。1 1摩摩/ /升鹽酸和升鹽酸和1.11.1摩摩/ /升氫氧化鈉溶液的密升氫氧化鈉溶液的密度可以近似作為度可以近似作為1 1克克/ /毫升。所以毫升。所以5050毫升毫升1 1摩摩/ /升鹽酸的質(zhì)量升鹽酸的質(zhì)量m m1 1=50=50克，克，5050毫升毫升1.11.1摩摩/ /升氫氧化鈉溶液的質(zhì)量升氫氧化鈉溶液的

8、質(zhì)量m m2 2=50=50克，中和后克，中和后生成的溶液質(zhì)量為生成的溶液質(zhì)量為m1+m2=100m1+m2=100克，它的比克，它的比熱為熱為c c，量熱器（測定熱量的儀器，有保，量熱器（測定熱量的儀器，有保溫隔熱的作用）的熱容為溫隔熱的作用）的熱容為C C0 0（焦（焦/ /開）。開）。若溶液溫度的變化是若溶液溫度的變化是t t2 2-t-t1 1，在中和時放，在中和時放出的熱量為：出的熱量為：Q=Q=（m m1 1+m+m2 2）c+mCc+mC0 0 （t t2 2-t-t1 1）（1）用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；）用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；（2）酸堿的量要準確：）酸堿的量要準確

9、：a、濃度要越精確越好、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好，最好用、量體積的容器越精確越好，最好用移液管移液管（3）溫度計越精確越好）溫度計越精確越好（4）注意控制反應(yīng)時間）注意控制反應(yīng)時間（5）多做幾次，取平均值）多做幾次，取平均值常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)物質(zhì)與氧氣的反應(yīng) 燃料的燃燒燃料的燃燒中和反應(yīng)中和反應(yīng)金屬與酸金屬與酸活潑金屬與水的反應(yīng)活潑金屬與水的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng)生石灰和水反應(yīng)大部分化合反應(yīng)大部分化合反應(yīng) 吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)C+CO2C+H2OH2+CuOBa(OH)28H2O+NH4ClFe+H2O（g）Na2CO3

10、10H2O+NH4NO3 大部分分解反應(yīng)大部分分解反應(yīng)科學視野：生物體中的能量轉(zhuǎn)化科學視野：生物體中的能量轉(zhuǎn)化人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件本質(zhì)相同，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件不同，且前者更加合理有效。不同，且前者更加合理有效。人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒有人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒有何相同點和不同點？何相同點和不同點？閱讀教材：閱讀教材：1 1、社會發(fā)展與能源利用、社會發(fā)展與能源利用2 2、人類利用能源的三個階段、人類利用能源的三個階段柴草時期柴草時期化石能源時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期多能源結(jié)

11、構(gòu)時期煤、石油和天然氣等是世界上最重要的三種化煤、石油和天然氣等是世界上最重要的三種化石燃料。石燃料。煤煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之一，被稱為一，被稱為“工業(yè)的糧食工業(yè)的糧食”。石油石油被人們譽為被人們譽為“工業(yè)的血液工業(yè)的血液”。石油不僅是。石油不僅是重要的化石燃料，還是寶貴的工業(yè)原料。重要的化石燃料，還是寶貴的工業(yè)原料。天然氣天然氣一般是指在底下形成的可燃性氣體。天一般是指在底下形成的可燃性氣體。天然氣主要成分是甲烷。然氣主要成分是甲烷。核能英國的原子能發(fā)電站英國的原子能發(fā)電站太陽能電池實質(zhì)上是一種半導體器件，它的典太陽能電池實質(zhì)上是一種半

12、導體器件，它的典型特征是可以把光能直接轉(zhuǎn)換成電能。其工作原理是，型特征是可以把光能直接轉(zhuǎn)換成電能。其工作原理是，當太陽光照射到當太陽光照射到硅電池板硅電池板后，產(chǎn)生光生電子后，產(chǎn)生光生電子-空穴對，空穴對，在電池內(nèi)建靜電場的作用下，由于電子、空穴分帶不在電池內(nèi)建靜電場的作用下，由于電子、空穴分帶不同的電荷而被分離在兩邊形成同的電荷而被分離在兩邊形成“光生電壓光生電壓”，即，即“光光電效應(yīng)電效應(yīng)”。太陽能太陽能發(fā)電裝置太陽能發(fā)電裝置太陽能太陽能汽車太陽能汽車太陽能太陽能發(fā)電站太陽能發(fā)電站風能其他新能源其他新能源阿里地區(qū)地熱田阿里地區(qū)地熱田其他新能源羊八井地熱電站羊八井地熱電站其他新能源江廈潮汐試驗電站江廈潮汐試驗電站1 1、當物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中的化學、當物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中的化學鍵要鍵要 ；而形成生成物中的化學鍵；而形成生成物中的化學鍵要要 。一個化學反應(yīng)是釋放能量。一個化學反應(yīng)是釋放能量還是吸收