《学年高一化学人教版必修二辅导与检测课件第2章节第1节化学能与热能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高一化学人教版必修二辅导与检测课件第2章节第1节化学能与热能（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 化学能与热能,化学反应与能量,点此播放教学视频,第一节 化学能与热能,点此播放教学视频,“十一”长假期间，小明和爸爸妈妈一起到野外旅游。临到中午时，他们一家围在一起准备就餐，只见小明爸爸拿出一个包装盒，轻轻一拉露在外面的绳头，几分钟后打开盒盖，热气腾腾的饭菜便呈现在眼前。周围的人惊叹不已：他们没有生火为什么吃的饭是,热的呢？原来，盒底部有夹层，内部设有水袋和氧化钙加热袋，当拉起开关时，水袋中的水和氧化钙接触，反应放出的热量使饭菜变热。,点此播放教学视频,反应过程中反应物结构发生了怎样的变化？该反应为什么能够放热？所有反应都能够放热吗？,点此播放教学视频,1知道化学键的断裂与形成是化学反
2、应中能量变化的主要原因。 2知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3了解化学能与热能的相互转化。 4了解能量转化在生产、生活中的应用。,点此播放教学视频,化学键与化学反应中能量变化的关系,1化学反应的实质 化学反应的实质是_，即反应物中_的断裂和生成物中_的形成。 2化学反应中能量变化的直接原因 (1)物质中的原子之间是通过_结合的。,原子或原子团的重新组合,旧化学键 新化学键,化学键,点此播放教学视频,(2)断开反应物中的化学键要_能量；形成生成物中的化学键要_能量。 (3)化学键的_和_是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。 3化学反应中能量变化的根本原因
3、 反应物总能量与生成物总能量_。,吸收,释放,断裂 形成,不同,点此播放教学视频,4化学键与化学反应中能量变化的关系,吸收 放出,点此播放教学视频,5化学反应过程中的能量变化,点此播放教学视频,应用思考：1.液态HCl不导电，但HCl溶于水能导电，该过程有化学键断裂吗？属于化学变化吗？ 2.化学反应中都有能量变化吗？为什么？,提示：都有，因为在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有新物质生成，而且伴随着能量变化。,提示：当HCl溶于水时，在水分子的作用下，HCl化学键被破坏，但无新化学键的
4、形成，故不属于化学变化。,点此播放教学视频,化学能与热能的相互转化,1两条基本的自然定律 (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，_不变。 (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系包含的_不变。 2吸热反应和放热反应 (1)吸热反应：_热量的化学反应。 (2)放热反应：_热量的化学反应。,总质量,总能量,吸收,放出,点此播放教学视频,3化学能与热能的相互转化 (1)化学能转化为热能。,气泡,升高,2Al6HCl=2AlCl33H2,化学能转化为热能释放出来,点此播放教学视频,(2)热能转化为化学能。,刺激性气味气体,降低,BaCl2,2NH310H2O,热能转
5、化为化学能储存起来,点此播放教学视频,4.中和热 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成_称为中和热，单位为kJmol1。 5化学能与热能相互转化的应用 (1)化学物质中的_通过反应转化成_，是人类生存和发展的动力之源。 (2)_转化成_是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。,1 mol H2O时所释放的热量,化学能 热能,热能 化学能,点此播放教学视频,6人类利用能源的三个阶段 (1)柴草时期。 该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。 (2)化石能源时期。 从18世纪中期到现代，以_为主要能源。,煤、石油、天然气,点此播放教学视频,(3)多能源结构时期。 以
6、_能源和_能源(绿色能源)为主要能源，主要包括_、生物质能、地壳地表能等。,太阳能、氢能、核能,可再生 清洁,应用思考：3.水蒸气液化时向环境释放热量，该变化是放热反应吗？,提示：吸热反应和放热反应是针对化学反应而言的，水蒸气液化是放热过程，但无化学变化，故不是放热反应。,点此播放教学视频,综合拓展,一、化学键与能量变化的关系 1判断化学反应吸收或放出能量的依据 化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键断裂时所吸收的能量和生成物中化学键形成时所放出的能量的相对大小。 (1)若反应物中的化学键全部或部分断开时所吸收的能量高于生成物成键时所释放的能量，即E总吸E总放，则该反应吸收能量，吸收
7、的能量为EE总吸E总放。,(2)若反应物中的化学键全部或部分断开时所吸收的能量低于生成物成键时所释放的能量，即E总吸E总放，则该反应放出能量，放出的能量为EE总放E总吸。 2利用键能计算化学反应吸收或放出能量的多少 H表示化学反应吸收或放出能量的多少， E反应物表示反应物的总键能， E生成物表示生成物的总键能， 则有以下关系成立：HE反应物E生成物。,二、物质总能量与化学反应中能量变化的关系 各种物质都储存有化学能，不同的物质所储存的化学能不同。化学反应中，物质发生了变化，化学能也随之而改变，化学反应过程中吸收或放出能量可用下表形象地表示。,点此播放教学视频,（续上表）,点此播放教学视频,化学
8、反应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。当反应物的总能量生成物的总能量时，化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。,点此播放教学视频,三、物质具有的能量与其稳定性之间的关系 1物质具有的能量越低越稳定，参加反应时，化学键断裂吸收的能量就越多，而如果是通过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越多。 2物质具有的能量高，则其不稳定，参加反应时断键所需能量低，该物质性质活泼，而形成该物质时，放出的能量较少。,点此播放教学视频,四、放热反应和吸热反应 1放热反应和吸热反应的比较,点此播放教学视频,（续上表）,点此播放教学视频,2.常见的吸热反应和放热反应,点
9、此播放教学视频,特别关注：吸热反应和放热反应均是化学反应。 NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，属于放热过程，不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水、升华、蒸发、分子形成原子等属于吸热过程，不属于吸热反应。,点此播放教学视频,五、设计实验测定中和热 【实验用品】 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)两个、碎泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒；0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。 【实验装置】,点此播放教学视频,【实验步骤】 在大烧杯底部垫上碎泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相
10、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。 用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L的盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入实验记录表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入实验记录表。,点此播放教学视频,把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯中(注意不要洒到外面)，并把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入盛有盐酸的小烧杯中，用环形
11、玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，作为终止温度，记入实验记录表。 重复实验两次，取测量所得温度数据的平均值作为计算依据。,实验记录表,点此播放教学视频,【数据处理】 根据实验数据计算中和热。 为了使计算更简便一些，我们近似地认为0.50 mol/L的盐酸和0.55 mol/L的NaOH溶液的密度都是1 g/cm3，所以50 mL 0.50 mol/L的盐酸的质量m150 g,50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液的质量m250 g。 近似认为中和后生成的溶液的比热容c4.18 J/(g)，由此可以计算出50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 m
12、ol/L的NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为(m1m2)c(t2t1),点此播放教学视频,特别关注：“中和热”测定实验的注意事项： 1注意“量”的问题 (1)反应物的浓度和体积取定值。 (2)测量反应前后的温度值。 (3)做平行实验取平均值。,0.418(t2t1)kJ。又因 50 mL 0.50 mol/L的盐酸中含有0.025 mol的HCl,0.025 mol HCl与足量NaOH发生中和反应，生成0.025 mol H2O，放出的热量是0.418(t2t1)kJ，所以，生成1 mol H2O时放出的热量，即中和热为H kJ/mol。,点此播放教学视频,2尽量减小实验误差 (1)用经
13、过标定的盐酸和氢氧化钠溶液。 (2)量液器最好用移液管或滴定管(量筒误差大)。 (3)搅拌使反应充分进行。 (4)及时散热，使混合液温度均衡。 (5)温度计的精确度高，最好使用精度优于0.1 的温度计。 (6)盐酸和氢氧化钠混合液上方的空间尽可能小。 (7)使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外。 (8)温度计要读准确。,点此播放教学视频,尝试应用,解析：分子断开化学键变成原子，需要吸收能量；原子结合成分子，需要放出能量。A、B放热，C吸热，D是S燃烧生成SO2，放出热量。 答案：C,点此播放教学视频,2下列说法不正确的是( ) A物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生
14、成物中的化学键要放出能量 B化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C分子的稳定性与化学键强弱有关 D任何分子或化合物都是通过原子间形成化学键相结合的,点此播放教学视频,解析：稀有气体是单原子分子，无化学键。 答案：D,点此播放教学视频,3下列说法中正确的是( ) A凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化 B凡是物质的化学变化就一定伴随着化学能与热能的转化 C凡是放热反应都不需要人为加热 D凡是吸热反应都需要人为加热,A,点此播放教学视频,一、有关反应能量的计算,已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出121 kJ 的能量，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时需要吸收496 kJ 的能
15、量，水蒸气中1 mol HO键形成时放出463 kJ的能量，则氢气中l mol HH键断裂时吸收的能量为( ) A920 kJ B557 kJ C436 kJ D181 kJ,点此播放教学视频,名师点睛：化学反应中能量的变化值反应物的总键能生成物的总键能。利用这一公式进行计算时，要特别注意：,点此播放教学视频,(1)既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。 (2)计算得到的数值如果为正值，则该反应为吸热反应；如果是负值，则该反应为放热反应。,点此播放教学视频,变式应用,1断开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ，求： (1)1 mol N2生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_kJ。 (2)1 mol H2生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_kJ。(不考虑可逆反
