高一必修二化學(xué)能與熱能課時(shí)

高一必修二化學(xué)能與熱能課時(shí)第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日能源與人類

能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)。第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日解決能源危機(jī)問題的兩個(gè)主要方向：

提高能源的利用率開辟新能源面對能源枯竭危機(jī)，我們化學(xué)人能做點(diǎn)什么？第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日化學(xué)能與熱能第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日

生活中哪些事實(shí)說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化？

這些化學(xué)反應(yīng)中的能量從何而來？為什么有的反應(yīng)需要能量才能發(fā)生？第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)中能量的變化⑴化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃HHClClHClH×···Cl····+H×··Cl····.形成形成化學(xué)反應(yīng)化學(xué)鍵電子式斷開斷開

一個(gè)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。第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日⑵化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因H····Cl··

：＋→Cl····

H····H—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量化學(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。H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日⑶從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)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。吸收能量放出能量那么：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是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第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日

實(shí)驗(yàn)測得，在25℃,101KPa條件下，將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子變成1molH2(H-H)放出436kJ能量，這個(gè)能量就是H-H的鍵能。鍵能：拆開（形成）1mol某鍵所需要的能量叫鍵能。單位：kJ/mol第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日某些鍵的鍵能(kJ/mol)鍵鍵能鍵鍵能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7鍵能越大含該鍵的分子越穩(wěn)定化學(xué)鍵越牢固對于某個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日一個(gè)簡單的計(jì)算：在25℃和101kPa的條件下，即：由1mol的H2和1mol的Cl2化合，會(huì)釋放出431kJ×2-436kJ-242kJ=184kJH2+Cl2==2HCl

kJCl-ClCl+Cl

吸收242kJ/molH-HH+H吸收436kJ/mol吸收還是放出熱量？放出184H+ClH-Cl

放出431kJ/mol第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日小結(jié)：

一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小?？磮D討論：第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日分析化學(xué)反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)放出能量第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日看圖討論：

將水由低處抽向高處需提供能量（電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢能）第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日分析化學(xué)反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量吸收能量第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程小結(jié)：第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日規(guī)律：（1）如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就有部分能量以熱的形式釋放出來；（2）如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日小結(jié)：能量公式化E（反應(yīng)物）＝E（生成物）－△H(能量守恒定律）E（生成物）－E（反應(yīng)物）＝△H△H>0為吸熱反應(yīng)△H<0為放熱反應(yīng)第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱下面我們一起通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)和感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化！第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日[實(shí)驗(yàn)2—1]

鋁片與鹽酸的反應(yīng)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)第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日現(xiàn)象結(jié)論

玻璃片會(huì)與小燒杯粘結(jié)在一起有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生有水生成該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)寫出化學(xué)方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O[實(shí)驗(yàn)2—2]：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應(yīng)后溫度/℃結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：H++OH－＝H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱[實(shí)驗(yàn)2—3]：NaOH與HCl的反應(yīng)第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日探索與總結(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)氧化大部分化合反應(yīng)吸熱反應(yīng)Ba(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解C+CO2C+H2O大部分分解反應(yīng)第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、化學(xué)能的應(yīng)用利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日科學(xué)視野人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，最終產(chǎn)物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應(yīng)，所放出的能量也相等。只是二者反應(yīng)條件不同。啟示：生物化學(xué)過程在利用“能源”上更為合理、有效。生物體中的能量轉(zhuǎn)化第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日人類利用能源