教学课件第一节化学能与热能.ppt
第二章化学反应与能量第一节 化学能与热能,1.能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因。2.能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展想象能力。3.通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”，初步建立起科学的能量观，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。,很早以前，人们就对化学反应孜孜不倦的探索,究竟化学反应的魅力何在?,1.化学反应产生出的许多新物质，可以满足人们的物质生活需要！,2.化学反应提供的能量 推动人类社会不断的进步。,思考,生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1、化学反应的本质,以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。,HH,ClCl,断开,断开,一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。,形成,HCl,HH,Cl Cl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,HCl,断裂和形成化学键与吸收和释放能量有什么关系呢？,化学键变化与能量变化关系图,断裂反应物中的化学键吸收能量,形成生成物中的化学键释放能量,在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？,2、化学反应中能量变化原因,水由高处流向低处释放能量,水由低处流向高处需提供能量,化学反应,释放能量,化学反应,吸收能量,规律：如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分能量以热的形式释放出来;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物。,能量,反应过程,反应过程,反应物,生成物,能量,放热反应,吸热反应,反应物,生成物,（1）宏观：化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,放热反应是化学能转化为热能。吸热反应是热能转化为化学能。,3、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律,【实验2-1】铝与盐酸的反应1.在反应过程中你将能看到什么现象？有气体放出2.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？用手触摸、用温度计测量等。,二、化学能与热能的相互转化,铝条逐渐溶解并有气泡产生 用手触摸试管，试管发热；温度计显示温度升高。,是放热反应,铝与盐酸反应,有刺激性气味的气体产生；反应混合物逐渐成糊状；玻璃片上的水结成冰；玻璃片与烧杯粘在一起；用手触摸杯壁下部，有冰凉的感觉。,是吸热反应,Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O,【实验2-2】Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,依据能量守恒定律，实验2-1中反应物的总能量=生成物的总能量+热能 即为放热反应实验2-2中反应物的总能量=生成物的总能量-热能 即为吸热反应,【实验2-3】盐酸与氢氧化钠的反应,实验结论：,盐酸与NaOH溶液的反应是放热反应,反应后温度升高,室温,室温,中和热 强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O时所释放的热量,如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。,要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地减小实验误差。,在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,燃料的燃烧(与O2的反应）中 和 反 应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰和水）物质的缓慢氧化,吸热反应,C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大部分分解反应多数铵盐溶于水,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,反应物,生成物,吸收能量E1,放出能量E2,旧化学键断裂,新化学键形成,E1E2 反应吸收能量,E1E2 反应放出能量,二.化学能与热能的相互转化,1.已知反应ABCD为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生,C,2、对于放热反应H2+Cl2=2HCl，下列说法正确的是（）A.产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 B.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量 C.断开1molH-H键和1molCl-Cl键所吸收的总能量小于形成1molH-Cl键所放出的能量D.该反应中，化学能只转变为热能,B,点燃,3、下列关于能量转换的认识中不正确的是（）A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为热能C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能,BD,不能忍受批评，就无法尝试新事物。,
