年高一化學(xué)化學(xué)能與熱能 新課標(biāo) 人教必修

化學(xué)能與熱能2021/8/8星期日1

知識與技能過程與方法情感態(tài)度和價值觀：使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。學(xué)習(xí)圖表表示吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)中能量變化的方法，培養(yǎng)觀察分析實(shí)驗(yàn)、閱讀圖表的能力。通過研究性課題學(xué)習(xí)調(diào)查研究的方法，培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力。通過對家庭所用燃料問題進(jìn)行專題調(diào)查，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度和節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的意識。2021/8/8星期日2能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。人類文明始于用火-----熱能的使用，現(xiàn)代社會的一切活動都離不開能源，在影響全球經(jīng)濟(jì)和生活的各種因素中，能源居于首位。2021/8/8星期日3一飛沖天：“神舟”飛船發(fā)射實(shí)況回放

2021/8/8星期日4煤、電、油鬧“三荒”能源領(lǐng)域危機(jī)逼近中國？去年一場波及大江南北的“電荒”昨天又成主角，在國家發(fā)改委公布的2003年度電力行業(yè)十件大事中，電力供應(yīng)緊張赫然位列第八件。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，今年和明年，中國的缺電狀況會比2003年更嚴(yán)重。能源問題成為今年兩會的一大熱點(diǎn)，不僅是因?yàn)榻谝恍┑胤匠霈F(xiàn)電、油、煤“三荒”，從長遠(yuǎn)看，一個更為嚴(yán)峻的問題擺在了加快發(fā)展中的中國面前：未來，誰來供應(yīng)中國的能源？去年以來，中國一些地區(qū)電力供應(yīng)出現(xiàn)緊張形勢。會議指出，2002年6月以來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和部分地區(qū)水情、氣候的異常變化，全國用電量超常增長，連續(xù)17個月平均增速超過15%，21個省區(qū)先后出現(xiàn)不同程度的限電情況，對人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定影響。2021/8/8星期日5能源的利用推動了社會的進(jìn)步,為人類文明日新月異的的發(fā)展作出了不可磨滅的功績,但同時能源本身在開發(fā)使用轉(zhuǎn)換過程中也造成很多嚴(yán)重的環(huán)境問題。2021/8/8星期日6能源的使用是人類必不可少的,煤、石油、天然氣的主要成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量碳），它們在燃燒時釋放出熱能。那么你們知道這種熱能從何而來？它與化學(xué)物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？2021/8/8星期日7化學(xué)變化的特征:化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。利用化學(xué)反應(yīng)：一是制取新物質(zhì)；二是利用反應(yīng)中的能量.2021/8/8星期日8用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)過程是什么？一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。

吸收能量放出能量2021/8/8星期日91molH2中含有1molH-H鍵，在25℃和101kPa的條件下，由H原子形成1molH-H鍵,要放出463kJ的能量，而斷開1molH-H鍵重新變成H原子，要吸收463kJ的能量。1molCH4中含有4molC-H鍵，在25℃和101kPa的條件下，斷開1molC-H鍵要吸收415kJ的能量，斷開1molCH4中所有C-H鍵要吸收4molX415kJ的能量。[數(shù)據(jù)分析]2021/8/8星期日10一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量；而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。

例如：斷開H－H鍵要吸收能量。形成H－H鍵要放出能量。2、化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。？一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？2021/8/8星期日11反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放出能量生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小?；瘜W(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)吸收能量一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量放熱吸熱從整體考慮的角度出發(fā)2021/8/8星期日122021/8/8星期日131、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要

；而形成生成物中的化學(xué)鍵要

。一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小練習(xí)：2021/8/8星期日142、若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

能量。若反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

能量。放出吸收2021/8/8星期日15從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。吸收能量放出能量所以：一個化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小2021/8/8星期日16E（kJ/mol）反應(yīng)歷程H2+Cl22H

+2Cl2HCl△E=183kJ/mol－436kJ/mol(H2)－243kJ/mol(Cl2)2×431kJ/mol=862kJ/mol以H2+Cl2

==2HCl反應(yīng)為例：2021/8/8星期日173、已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C2021/8/8星期日184.在反應(yīng)H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為243kJ，H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是（）A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.吸收183kJ熱量D.放出183

kJ熱量BD2021/8/8星期日19二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化總質(zhì)量保持不變質(zhì)量守恒定律能量發(fā)生轉(zhuǎn)化總能量保持不變能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，總能量保持不變。能量守恒定律2021/8/8星期日20二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2－1現(xiàn)象結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高該反應(yīng)是放熱反應(yīng)1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化－吸熱或放熱。2021/8/8星期日21實(shí)驗(yàn)2－2現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結(jié)在一起2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O玻璃棒的作用：攪拌，使混合物充分接觸反應(yīng)物成糊狀的原因：結(jié)冰粘結(jié)結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)2021/8/8星期日22【實(shí)驗(yàn)2-3】改為下列兩組對比實(shí)驗(yàn)。思考：為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量？反應(yīng)物

及用量HNO32mL1mol/LNaOH2mL1mol/LHCl2mL1mol/LNaOH2mL1mol/L混合前溫度室溫室溫20。c混合后溫度t1t2結(jié)

論HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

歸納和概括強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量酸堿2021/8/8星期日23思考與交流：在設(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置和操作時應(yīng)該注意哪些問題？（1）用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；（2）酸堿的量要準(zhǔn)確：n＝C×Va.濃度要越精確越好b.量體積的容器越精確越好，最好用移液管（3）溫度計越精確越好（4）注意控制反應(yīng)時間（5）多做幾次，取平均值中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱環(huán)形玻璃攪拌棒2021/8/8星期日24思考：從能量的角度考慮，你對化學(xué)反應(yīng)有新的認(rèn)識嗎？

1、化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程2．化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)生成。“新”是指物質(zhì)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)所具有的能量與原反應(yīng)物不同。3．化學(xué)反應(yīng)中能量守恒2021/8/8星期日25

問題交流【學(xué)與問】這里所列舉的兩類反應(yīng)說明了化學(xué)反應(yīng)與熱能之間的辯證關(guān)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化：

化學(xué)反應(yīng)熱能煤、石油、天然氣的燃燒（產(chǎn)生）CaCO3經(jīng)過高溫煅燒分解成CaO（動力）熱能對化學(xué)反應(yīng)的支持作用，利用熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。獲取能量2021/8/8星期日26探索與總結(jié)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒中和反應(yīng)金屬與酸物質(zhì)氧化吸熱反應(yīng)C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解2021/8/8星期日27練習(xí)：1、下列說法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)結(jié)果是放熱還是吸熱D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生反應(yīng)CD2021/8/8星期日28練習(xí)：2、甲烷燃燒要放出熱量，水的分解要吸收能量，試從化學(xué)鍵變化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O鍵和2molC＝O鍵釋放的能量比斷裂4molC－H鍵和2molO＝O鍵所吸收的能量高，因此放出熱量。斷裂4molH－O鍵所吸收的能量比形成2molH－H鍵和1molO＝O鍵放出的能量高，因此要吸收能量。2021/8/8星期日293、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B2021/8/8星期日304、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量