必修2化學(xué)能與熱能課件

必修(bìxiū)2化學(xué)能與熱能課件第一頁(yè)，共42頁(yè)。很早以前，人們就對(duì)化學(xué)反響孜孜不倦的探索,究竟(jiūjìng)化學(xué)反響的魅力何在?1.化學(xué)反響產(chǎn)生(chǎnshēng)出的許多新物質(zhì)，可以滿(mǎn)足人們的物質(zhì)生活需要！2.化學(xué)反響提供(tígōng)的能量推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)不斷的進(jìn)步。思考2.1化學(xué)能與熱能第二頁(yè)，共42頁(yè)。反響中的能量(néngliàng)變化白磷(báilín)的燃燒氨的燃燒(ránshāo)第三頁(yè)，共42頁(yè)。反響中常(zhōngcháng)伴隨著能量變化，能量的形式有多種，如熱能、光能、電能、聲能等第四頁(yè)，共42頁(yè)。第一節(jié)化學(xué)能和熱能(rènéng)第五頁(yè)，共42頁(yè)。你知道(zhīdào)嗎?煤、石油、天然氣的主要化學(xué)(huàxué)成分是烴類(lèi)等有機(jī)物〔煤中含有大量的碳〕，它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來(lái)?它與化學(xué)(huàxué)物質(zhì)和化學(xué)(huàxué)反響有什么關(guān)系？石灰石〔主要成分是碳酸鈣〕要經(jīng)過(guò)高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反響中起到什么作用？第六頁(yè)，共42頁(yè)?；瘜W(xué)反響的實(shí)質(zhì)是：反響物分子(fēnzǐ)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂與產(chǎn)物分子(fēnzǐ)中化學(xué)鍵的形成先回憶(huíyì)一下：從化學(xué)鍵的角度來(lái)看，化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)(shízhì)是什么？第七頁(yè)，共42頁(yè)。一、化學(xué)鍵與化學(xué)反響中能量(néngliàng)變化的關(guān)系第八頁(yè)，共42頁(yè)。HHHH+化學(xué)鍵斷裂：吸收(xīshōu)能量HH+HH化學(xué)鍵形成(xíngchéng)：放出能量鍵能：形成(xíngchéng)1mol化學(xué)鍵釋放的能量和斷開(kāi)1mol該化學(xué)鍵所需能量是相同的，稱(chēng)之為鍵能。鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定436kJ/mol第九頁(yè)，共42頁(yè)。某些(mǒuxiē)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對(duì)于某個(gè)確定的化學(xué)(huàxué)反響，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？鍵能越大含該鍵的分子(fēnzǐ)越穩(wěn)定化學(xué)鍵越牢固第十頁(yè)，共42頁(yè)。反響(fǎnxiǎng)熱的計(jì)算△E=反響(fǎnxiǎng)物鍵能和—生成物鍵能和H-H：436kJ/molCl-Cl：243kJ/mol

Cl-Cl：431kJ/molH2+Cl2==2HCl△E=436kJ/mol+243kJ/mol—2×431kJ/mol

=—183kJ/mol第十一頁(yè)，共42頁(yè)。練習(xí)(liànxí)：鍵能數(shù)據(jù):H－H：436kJ/mol,N-N：936kJ/mol,N-H：391KJ/mol,計(jì)算(jìsuàn)N2+3H2=2NH3的反響熱△E第十二頁(yè)，共42頁(yè)。練習(xí)：計(jì)算(jìsuàn)出N2+O2=2NO的反響熱第十三頁(yè)，共42頁(yè)。E（kJ/mol）反應(yīng)歷程H2+Cl22H

+2Cl2HCl△E=183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)

2×431kJ/mol=862kJ/mol以H2+Cl2==2HCl反響(fǎnxiǎng)為例：吸收(xīshōu)放出(fànɡchū)第十四頁(yè)，共42頁(yè)。舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成吸收(xīshōu)能量E1釋放(shìfàng)能量E2反響(fǎnxiǎng)物生成物當(dāng)E1>E2為吸熱反響當(dāng)E1<E2為放熱反響化學(xué)反應(yīng)結(jié)論：第十五頁(yè)，共42頁(yè)。各種物質(zhì)都貯存有化學(xué)能。不同的物質(zhì)不僅組成(zǔchénɡ)不同、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。一個(gè)確定的化學(xué)反響在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，決定于反響物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。第十六頁(yè)，共42頁(yè)。能量反應(yīng)過(guò)程0反應(yīng)物總能量生成物總能量釋放能量能量反應(yīng)過(guò)程0反應(yīng)物總能量生成物總能量吸收能量反響(fǎnxiǎng)物總能量>生成物總能量是放熱反響(fǎnxiǎng)反響(fǎnxiǎng)物總能量<生成物總能量是吸熱反響結(jié)論：第十七頁(yè)，共42頁(yè)?！?〕宏觀：化學(xué)反響中，化學(xué)反響中能量變化主要取決于反響物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小?！?〕微觀：化學(xué)鍵的斷裂和形成(xíngchéng)是化學(xué)反響中能量變化的主要原因。斷鍵吸收總能量(néngliàng)<成鍵放出總能量(néngliàng)斷鍵吸收(xīshōu)總能量>成鍵放出總能量反響物的總能量>生成物的總能量反響物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反響中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反響中能量變化原因小結(jié)第十八頁(yè)，共42頁(yè)。1.以下說(shuō)法中不正確(zhèngquè)的選項(xiàng)是()A.任何化學(xué)反響都伴有能量變化B.化學(xué)反響中的能量變化都表現(xiàn)為熱能的變化C.反響物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，化學(xué)反響放出能量D.反響物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，化學(xué)反響吸收能量B第十九頁(yè)，共42頁(yè)。2、1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)需要(xūyào)吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ，那么氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收能量為()A．920kJB．557kJC．436kJ D．188kJ第二十頁(yè)，共42頁(yè)。3.反響:X+Y=M+N放出能量，對(duì)該反響的以下說(shuō)法中正確(zhèngquè)的選項(xiàng)是()X的能量一定高于MY的能量一定高于NC.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.因?yàn)樵摲错憺榉懦瞿芰浚史错懖槐丶訜酑第二十一頁(yè)，共42頁(yè)。4．金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收EkJ的能量，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.金剛石與石墨互為同位素B.石墨不如金剛石穩(wěn)定(wěndìng)C.金剛石不如石墨穩(wěn)定(wěndìng)D.等質(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多C第二十二頁(yè)，共42頁(yè)。二、化學(xué)能與熱能(rènéng)的互相轉(zhuǎn)化：化學(xué)反響中的能量變化，通常(tōngcháng)表現(xiàn)為的變化——吸熱或放熱熱量(rèliàng)第二十三頁(yè)，共42頁(yè)。1、實(shí)驗(yàn)(shíyàn)探究化學(xué)能與熱能(rènéng)的互相轉(zhuǎn)化第二十四頁(yè)，共42頁(yè)?；瘜W(xué)能和熱能可以相互(xiānghù)轉(zhuǎn)化質(zhì)量(zhìliàng)守恒定律能量守恒定律兩個(gè)(liǎnɡɡè)定律第二十五頁(yè)，共42頁(yè)。實(shí)驗(yàn)2-1：鋁與鹽酸(yánsuān)反響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觸摸到看到溫度計(jì)將鋁條加入到HCl溶液中結(jié)論和化學(xué)方程式燒杯(shāobēi)壁發(fā)燙有大量(dàliàng)氣體放出該反響為放熱反響2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑溫度升高第二十六頁(yè)，共42頁(yè)。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)2、測(cè)量Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反響中的能量變化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將晶體混合后立刻用玻璃棒快速攪拌手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯反應(yīng)完觀察反應(yīng)方程式有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶?rùn)(shīrùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)有NH3生成(shēnɡchénɡ)燒杯變冷反響吸熱燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒杯底部反響吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰混合物成糊狀有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O第二十七頁(yè)，共42頁(yè)。溶液的溫度(wēndù)升高中和反響(fǎnxiǎng)為放熱反響(fǎnxiǎng)H++OH-=H2O第二十八頁(yè)，共42頁(yè)。在大燒杯底部墊泡沫塑料〔或紙條〕，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿(mǎn)碎泡沫塑料〔或紙條〕，大燒杯上用泡沫塑料板〔或硬紙板〕作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以到達(dá)保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失(sǔnshī)的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。第二十九頁(yè)，共42頁(yè)。思考(sīkǎo)與交流測(cè)量中和反響熱應(yīng)該(yīnggāi)注意哪些問(wèn)題？1、保溫隔熱(ɡérè)的效果一定要好。2、酸堿濃度要準(zhǔn)確。3、溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在4、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，以盡量溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間再讀。減少熱量的散失。第三十頁(yè)，共42頁(yè)。中和熱：是指在稀溶液(róngyè)中，酸堿中和反響生成1molH2O〔液態(tài)〕所釋放的熱量。放出熱量為第三十一頁(yè)，共42頁(yè)。1L1mol/L的硫酸溶液與2L2mol/L的NaOH溶液完全反響，放出(fànɡchū)的熱量，有人由此得出強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反響的中和熱為。這種結(jié)論是否正確，為什么？第三十二頁(yè)，共42頁(yè)。2、常見(jiàn)(chánɡjiàn)的放熱反響和吸熱反響放熱反響(fǎnxiǎng)所有的燃燒反響(fǎnxiǎng)中和反應(yīng)金屬與酸物質(zhì)緩慢氧化多數(shù)化合反響(fǎnxiǎng)鋁熱反響(fǎnxiǎng)吸熱反響C(s)+CO2(g)===2CO(g)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl多數(shù)分解反響第三十三頁(yè)，共42頁(yè)。5、以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．需要加熱的化學(xué)反響都是吸熱反響B(tài)．中和反響都是吸熱反響C．電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種(yīzhǒnɡ)裝置D．水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程6、反響物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，那么反響是〔〕A.放熱反響B(tài).吸熱反響C.有催化劑作用D.無(wú)法判斷CA第三十四頁(yè)，共42頁(yè)。7.以下反響中，屬于吸熱反響的是〔〕A.活潑金屬跟酸反響B(tài).制造水煤氣C.酸堿中和反響D.鎂條燃燒8、以下反響既屬于氧化復(fù)原(fùyuán)反響，又是吸熱反響的是〔〕A.鋁片與稀鹽酸的反響B(tài).Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反響C.灼熱的炭與CO2的反響D.甲烷在氧氣中的燃燒反響B(tài)C第三十五頁(yè)，共42頁(yè)。9、在25℃，101kPa下，1mol的白磷〔化學(xué)式為P4〕完全燃燒放出的熱量比4mol的紅磷〔化學(xué)式為P〕完全燃燒放出的熱量多。反響方程式分別為：P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)；4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)由此判斷，以下(yǐxià)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反響，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷高B.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反響，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷低C.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱