新课标人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量全部课件

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1、第二章第一节 化学能与热能(第课时）,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图,能源与人类,能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。,生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？,【思考与交流】,煤的燃烧是化学反应吗？其中还伴随着哪些变化？,物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。,第一节 化学能与热能,一、化学键与化学反应中能量变化的关系

2、,1、化学反应的本质是？,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。,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断开,断开,点燃,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,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,点燃,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,【思考与交流】,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、一个化学反应吸收能量

3、还是放出能量的决定因素,看图讨论,分析化学反应,放出能量,看图讨论,分析化学反应,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,吸热反应,反应物,生成物,规律,【归纳小结】,一个化学反应是否为放热还是吸热取决于,取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小， 即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,反应物的能量之和:E反,生成物的能量之和:E生,（1

4、）若E反 E生（ E吸 E放),（2）若E反 E放) ，,放出能量,吸收能量,放热反应,吸热反应,旧键断裂吸收能量之和:E吸,新键形成释放能量之和:E放,根据能量守恒：,E反 E吸 E生 E放,E反 E生 E放 E吸,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C B. B的能量一定高于D C. 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,练一练,2molH2和1molO2生成2molH2O的能量变化（H与H键能是436KJ/mol，O与O键能是496KJ/mol，H与O键能是463KJ/mol）,

5、2.算一算：,通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也愈稳定。,463KJX4-( 436KJX2+496KJ)=484KJ,3、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要 ；而形成生成物中 的化学键要 。一个化学反应是 释放能量还是吸收能量取决于 。,吸收能量,放出能量,反应物总能量与生成物总能量的相对大小,课堂练习：,4、若反应物的总能量生成物的总能量， 化学反应 能量。 若反应物的总能量生成物的总能量， 化学反应 能量。,放出,吸收,5、在反应H2 + Cl2 2HCl中，已知HH键能 为436kJ/mol，ClCl键能为247kJ/mol， HCl键能为431kJ/mol，判断

6、该反应是（ ） A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量,BD,6、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molHH键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molHO键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. Q1 + Q2 = Q3,B,反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量,生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量,【课堂小结】,新课标人教版化学必修,第二章第一节 化学能与热能(第课时）,

7、复习：,1、不同的物质不仅组成_、结构_，所包含的化学能也_。 2、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于_。_时，有部分能量释放出来；_时，反应物要吸收能量，才能转化为生成物。 3、 是化学反应中能量变化的主要原因。,不同,不同,不同,反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,若E反 E生,若E反 E生,化学键的断裂和形成,二、化学能与热能的相互转化,质量守恒定律 能量守恒定律 化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。 热量的变化：吸热和放热,怎样设计实验来了解反应中的 热量变化情况？,下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！,实验探究21

8、 铝片与盐酸的反应,在一支试管中加入2-3mLmol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化,实验,1.铝与盐酸反应的化学方程式： 。 2.在反应过程中你将能看到什么现象？ 3.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？ 4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？,思考与讨论：,实验21,铝与盐酸反应，放出大量气泡， 温度升高,该反应是放热 反应,实验22探究 ：Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应,.整个实验中有哪些创新之处？,1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？,实验22,现

9、象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成,结论：该反应是吸热反应,实验探究,盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。,实验23,结论：中和反应是放热反应。,实质：H+ + OH H2O,反应后温度升高,室温,室温,中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时 所释放的热量称为中和热,常见的放热反应和吸热反应(赢P38）,放热反应,所有燃烧 物质的缓慢氧化 中和反应 金属与酸 活泼金属与水的反应 溶液里的置换 大部分化合反应（生石灰和水反应） 特殊的分解（氯酸钾分解）,吸热反应,特殊的化合（C+CO2，N2+O2) 电离 强碱与铵盐 C

10、、H2、CO为还原剂的氧化还原反应(C+H2O,H2+CuO) 某些晶体之间的反应 （Na2CO310H2O+NH4NO3 Ba(OH)28H2O+NH4Cl 大部分分解反应 Fe+H2O（g）,随堂练习,1. 下列说法正确的是 ( ) A. 大多数的化合反应是释放能量的反应 B. 大多数分解反应是吸收能量的反应 C. 释放能量的反应都不需要加热 D. 吸收能量的反应都需要加热,AB,2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( ),A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应,C,3、 如右图所示，把

11、试管放入盛有25时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是 (2)产生上述现象的原因是 (3)写出有关反应的离子方程式 (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.,(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体. (2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体. (3)Mg+2H+=Mg2+H2 (4)小于,三、化学能的应用,利用热量进行生活、生产和科研。 利用热能使很多化

12、学反应得以发生。,如：,练习：指出下列说法的正误,、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。 、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。 、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。 、柴草的燃烧与化学能无关。 、人类的文明程度与人均耗能无关。,对,对,不对,不对,不对,【思考与交流】,酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，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。,中和热的测定 装置赢在课堂P39,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

13、、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。,在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一 是注重“量”的问题，如 反应物的浓度和体积 取定值； 测量反应前后的温度值； 做平行 实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如 用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液； 量液器 最好使用移液管； 搅拌使反应充分进行； 及时散热，使混合液温度均衡； 温度计的精 确度高，最好使用精度为0.1 或更高的温度 计； 盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的

14、空间尽可能小； 使用绝缘装置，避免热量散 发到反应体系之外； 温度计要读准确。,思考与交流,1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。,2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,4、化学反应中能量转化遵循能量守恒原则。,【课堂小结】,科学视野 生物体中的能量转化,人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。,【自主学习】,启示：,生物化学过程在

15、利用“能源”上更为合理、有效。,科学视野,人类利用能源的三个阶段,柴草时期,化石能源时期,多能源结构时期,新课标人教版化学必修,第二章第二节化学能与电能(第课时）,你知道吗？ 耸立于美国纽约港外的自由女神像历来是美国的象征，但是她也经常生病。你知道原因吗？,有些人把能源分为一次能源和二次能 源，请问太阳能和电能属于那一类呢？,一次能源：直接从自然界取得的能源， 例如流水、风力、原煤、石油、天然 气、天然铀矿等。,想一想,二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源，例如电力、蒸汽等。,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,【资料卡片】,第二节 化学能与电能,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,2001年我国发电总量构成如图2-7，火 力发电居于首位。,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,看图，简述火力发电的工作原理？,思考： 1.煤燃烧的本质是什么？ 氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即 氧化还原反应。 2.请大家根据图2-8分析火力发电具有那些 缺点？,一、化学能与电能的相互转化,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,3.能否将化学能直接转变为电能供我们 使用呢？,产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境