化學(xué)能與熱能(共45張PPT).ppt

1、第一節(jié)化學(xué)能與熱能,課堂互動(dòng)講練,探究整合應(yīng)用,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第一節(jié),課前自主學(xué)案,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 2.知道反應(yīng)物與生成物總能量的相對(duì)高低是反應(yīng)過程中能量變化的決定因素。 3.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 4.了解能量轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。,學(xué)習(xí)目標(biāo),課前自主學(xué)案,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)的實(shí)質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子(或原子團(tuán))的重新組合，即反應(yīng)物中_的斷裂和生成物中_的形成。,舊化學(xué)鍵,新化學(xué)鍵,2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(微觀角度) (1)物質(zhì)中的原子之間是通過_結(jié)合的。 (2)斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要_能量，

2、形成生成物中的化學(xué)鍵要_能量。 (3)實(shí)例(25 和101 kPa的條件下),化學(xué)鍵,吸收,放出,吸收,放出,1660,(4)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因是_的斷裂和形成。 3化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素(宏觀角度) (1)物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量的關(guān)系,化學(xué)鍵,(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素(用E表示物質(zhì)能量) E(反應(yīng)物)E(生成物) _能量 E(反應(yīng)物)E(生成物) _能量 思考感悟 1液態(tài)HCl不導(dǎo)電，但HCl溶于水能導(dǎo)電，該過程有化學(xué)鍵斷裂嗎？屬于化學(xué)變化嗎？ 【提示】當(dāng)HCl溶于水時(shí)，在水分子的作用下，HCl化學(xué)鍵被破壞，但無新化學(xué)鍵的形成，故不屬于化學(xué)變化。,吸收,放出,

3、二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1兩條基本的自然定律 (1)質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)，_不變。 (2)能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，但是體系包含的 _不變。 2吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) (1)定義 吸熱反應(yīng)：_熱量的化學(xué)反應(yīng)。 放熱反應(yīng)：_熱量的化學(xué)反應(yīng)。,總質(zhì)量,總能量,吸收,放出,(2)實(shí)例 鋁與鹽酸反應(yīng) 現(xiàn)象：鋁條表面有_產(chǎn)生，反應(yīng)后溫度_。 結(jié)論：反應(yīng)過程中 _熱量。 Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng) 現(xiàn)象：有_生成，燒杯壁很涼，燒杯與玻璃片粘到一起。 結(jié)論：反應(yīng)過程中_熱量。,無色氣體,升高,放出,刺激性氣味氣體,吸收,3化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用

4、(1)化學(xué)物質(zhì)中的_通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化成 _，是人類生存和發(fā)展的動(dòng)力之源。 (2)熱能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能是人們進(jìn)行化學(xué)科學(xué)研究，研制新物質(zhì)不可缺少的條件和途徑。 思考感悟 2水蒸氣液化時(shí)向環(huán)境釋放熱量，該變化是放熱反應(yīng)嗎？ 【提示】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)是針對(duì)化學(xué)反應(yīng)而言的，水蒸氣液化是放熱過程，但無化學(xué)變化，故不是放熱反應(yīng)。,化學(xué)能,熱能,三、人類利用能源的三個(gè)階段 1柴草時(shí)期 該時(shí)期從火的發(fā)現(xiàn)至18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命，以樹枝雜草為主要能源。 2化石能源時(shí)期 從18世紀(jì)中期到現(xiàn)代，以_為主要能源。 3多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期 以_能源和清潔能源(_能源)為主要能源，主要包括 _等。,煤、石油、天然氣,可再生,太陽能、氫能、

5、核能、生物質(zhì)能,綠色,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化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化 C任何放熱反應(yīng)在常溫下一定能發(fā)生 D反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱,解析：選D?；瘜W(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱，有的還以光能、電能等形式表現(xiàn)；反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小；放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生，反應(yīng)開始時(shí)需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)常溫下不一定能發(fā)生，如合成氨反應(yīng)。,2(2011年長春高一檢測)圖中所示是兩個(gè)反應(yīng)前后反應(yīng)物總能量和生成物總能量的比較，對(duì)于A、

6、B兩個(gè)反應(yīng)的說法正確的是(),AA反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B反應(yīng)也是放熱反應(yīng) BA反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B反應(yīng)是吸熱反應(yīng) CA反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B反應(yīng)也是吸熱反應(yīng) DA反應(yīng)不需要加熱，B反應(yīng)必須加熱 解析：選B。若反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之，為吸熱反應(yīng)；但是無論是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)都與反應(yīng)是否加熱無關(guān)。,3下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是() 液態(tài)水汽化將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰┛列遭c固體溶于水氯酸鉀分解制氧氣生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰干冰升華 AB C D,解析：選B。注意吸熱或放熱過程與吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)的區(qū)別。水汽化是物理變化，不屬于吸熱反應(yīng)。CuSO45H2O受熱分解生成CuSO4和

7、H2O，屬于吸熱反應(yīng)。KClO3分解是吸熱反應(yīng)。是放熱反應(yīng)。均為物理變化。,課堂互動(dòng)講練,1吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的比較,2.常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) (1)吸熱反應(yīng) 大部分分解反應(yīng) 較典型的反應(yīng)，如： Ba(OH)28H2O和NH4Cl反應(yīng),(2)放熱反應(yīng) 大部分化合反應(yīng) 金屬和水或酸的反應(yīng) 可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化 酸和堿的中和反應(yīng) 特別提醒：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學(xué)反應(yīng)。NaOH 固體溶于水、濃 H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應(yīng)；NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發(fā)、分子形成原子等屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應(yīng)。,(2011年天津高一檢測)下列說法中不正確的是() A任何化學(xué)反

8、應(yīng)都伴隨著熱量的變化 B化學(xué)反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)生成 C經(jīng)過加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不一定都是吸熱反應(yīng) D只要有化學(xué)鍵的斷裂，一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng),【解析】任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，A正確；有新物質(zhì)生成的反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng)，B正確；很多放熱反應(yīng)需要加熱或點(diǎn)燃才能發(fā)生，C正確；化學(xué)反應(yīng)中有反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂，也有生成物中新化學(xué)鍵形成，D不正確。 【答案】D,【規(guī)律方法】化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，只有兩種情況：一種為吸熱反應(yīng)，一種為放熱反應(yīng)。某個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無必然關(guān)系。,變式訓(xùn)練1研究物質(zhì)變化時(shí)，人們可以從不同的角度、不同的層面來認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化時(shí)所引起的化學(xué)鍵及能量變化。據(jù)此判斷

9、下列說法錯(cuò)誤的是() A金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，體系的能量降低 B物質(zhì)燃燒可看成是把“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來 C氮分子內(nèi)部存在著很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故通常狀況下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很活潑 D需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸收能量的反應(yīng),解析：選C。鈉原子最外層只有1個(gè)電子，當(dāng)它失去1個(gè)電子后可以形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使體系的能量降低，A項(xiàng)正確；物質(zhì)燃燒放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B項(xiàng)正確；氮分子內(nèi)部存在著很強(qiáng)的共價(jià)鍵，很難被破壞，所以在通常狀況下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；任何化學(xué)反應(yīng)都經(jīng)歷了舊鍵的斷裂(吸收能量)和新鍵的形成(放出能量)的過程，都伴隨著能量

10、的變化，但釋放能量還是吸收能量，不是由反應(yīng)條件決定的，如合成氨需要在高溫下進(jìn)行，但它卻是釋放能量的反應(yīng)，D項(xiàng)正確。,1正確理解和公式導(dǎo)出 化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。利用化學(xué)鍵的能量變化可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程 中的能量變化。 以H2Cl2=2HCl為例：,3舉例 則反應(yīng)：N23H2=2NH3的能量變化 QQ(吸)Q(放)(942 kJ436 kJ3)391 kJ3296 kJ 即該過程放出96 kJ熱量。,(2011年北京海淀區(qū)高一檢測)已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496 kJ，水蒸氣

11、中1 mol HO鍵形成時(shí)放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時(shí)吸收能量為 () A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJ,【思路點(diǎn)撥】解答此題要注意以下兩點(diǎn)： (1)反應(yīng)過程的能量變化等于反應(yīng)物總鍵能減去生成物總鍵能。 (2)放熱反應(yīng)的能量變化為負(fù)值。,【答案】C 【規(guī)律方法】與鍵能有關(guān)的計(jì)算題，通常就是考查化學(xué)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系。計(jì)算公式為： 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化值反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能。 利用這一公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要特別注意： (1)既可以利用所有化學(xué)鍵的鍵能計(jì)算具體反應(yīng)中的能量變化，又可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化計(jì)算某一個(gè)具體的

12、化學(xué)鍵的鍵能。,(2)計(jì)算出的數(shù)值如果為正值，意味著是吸熱反應(yīng)，計(jì)算出的數(shù)值如果是負(fù)值，意味著是放熱反應(yīng)。 變式訓(xùn)練2(2010年高考重慶卷改編題)已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)，當(dāng)生成2 mol HBr(g)時(shí)反應(yīng)放出72 kJ 能量，蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：,則表中a為() A404 B260 C230 D200,解析：選D?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂(吸收能量)和新鍵形成(放出能量)，故有43630a369272，a200，D項(xiàng)正確。,探究整合應(yīng)用,如圖所示，把試管放入盛有25 飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5 mL稀鹽酸于試管中，試完成下列問題：,(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_鎂片和稀鹽酸的總能量。(填“大于”、“小于”或“等于”),【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的化學(xué)方程式來描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,鎂片與稀鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，這是由于反應(yīng)物(Mg和稀鹽酸)的總能量高于生成物(MgCl2溶液和H2)的總能量。放出的熱通