1、新課標(biāo)人教版化學(xué)必修,第二章第一節(jié) 化學(xué)能與熱能(1),第一節(jié) 化學(xué)能與熱能,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)的本質(zhì),1molH2中含有1mol H-H鍵，在25和101kPa的條件下 由H原子形成1mol H-H鍵,要放出463kJ的能量 而斷開1mol H-H鍵重新變成H原子，要吸收463kJ的能量。,數(shù)據(jù)分析,1mol CH4中含有4mol C-H鍵，在25和101kPa的條件下， 斷開1molC-H鍵要吸收415kJ的能量， 斷開1mol CH4中所有C-H鍵要吸收4molX415kJ的能量。,以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。,由反應(yīng)式：H2

2、 + Cl2 = 2HCl 可知 破壞H-H、Cl-Cl鍵吸收的能量為： 436.0k J/mol1mol + 243kJ/mol1mol =679k J 形成H-Cl鍵放出的能量為 431k J/mol2mol=862kJ 放出的能量大于吸收的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量為 862k J 679k J=183k J,2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,斷開,斷開,吸收能量,形成,放出能量,點(diǎn)燃,化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。,3. 從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化,所以：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取

3、決于什么呢？,取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有 形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小,已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量，拆開1molO2中的化學(xué)鍵要吸收496 kJ的能量，形成氣態(tài)水1mol H-O鍵要放出463 kJ的能量，試說明2H2+O2=2H2O(g)中的能量變化。 破壞H2和O2中的共價(jià)鍵吸收的能量為： 436k J/mol2mol + 496kJ/mol1mol =1368k J 形成H2O中的共價(jià)鍵放出的能量為 463k J/mol4mol=1852kJ 放出的能量大于吸收的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量為 1852k J 1368k J=484k J,課堂練習(xí)

4、,【思考與交流】,在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？,看圖討論,分析化學(xué)反應(yīng),放出能量,看圖討論,分析化學(xué)反應(yīng),吸收能量,規(guī)律,如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),就有部分能量以熱的形式釋放出來; 如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物就需要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化為生成物。,反應(yīng)物的總能量高,生成物的總能量低,放出能量,生成物的總能量高,反應(yīng)物的總能量低,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小

5、。,化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng),吸收能量,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收 能量還是放出能量,放熱,吸熱,從整體考慮的角度出發(fā),從（宏觀）能量守恒角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)熱,若E反應(yīng)物 E生成物 則反應(yīng)放熱,若E反應(yīng)物 E生成物 則反應(yīng)吸熱,【歸納小結(jié)】,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱,取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有 形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大?。?即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。,1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開反應(yīng)物中 的化學(xué)鍵要 ；而形成生成物中 的化學(xué)鍵要 。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是 釋放能量還是吸收能量取決于 。,吸收能量,放出能量,反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小,課堂練習(xí)：,2、若反應(yīng)物的總能量生成物的總

6、能量， 化學(xué)反應(yīng) 能量。 若反應(yīng)物的總能量生成物的總能量， 化學(xué)反應(yīng) 能量。,放出,吸收,3、已知反應(yīng)ABCD為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說法中正確的是（ ） A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量 D. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定 能發(fā)生,C,4、甲烷燃燒要放出熱量，水的分解要吸收能量， 試從化學(xué)鍵變化的角度分析其原因？,解析： 形成4molHO鍵和2molCO鍵釋放的能 量比斷裂4molCH鍵和2molO2中的共價(jià)鍵所吸收 的能量高，因此放出熱量。 斷裂4molHO鍵所吸收的能量比形成2mol HH鍵和1molO中的共價(jià)鍵放出的

7、能量高，因此 要吸收能量。,5、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中， 破壞1molHH鍵消耗的能量為Q1kJ， 破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ， 形成1molHO鍵釋放的能量為Q3kJ。 下列關(guān)系式中正確的是（ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. Q1 + Q2 = Q3,B,反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量,生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量,【課堂小結(jié)】,新課標(biāo)人教版化學(xué)必修,第二章第一節(jié) 化學(xué)能與熱能(2),復(fù)習(xí)回憶：,1、不同的物質(zhì)不僅組成_、結(jié)構(gòu)_，所包含的化學(xué)能也_。 2、一個(gè)確定

8、的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于_。_ 時(shí)，有部分能量釋放出來；_時(shí)，反應(yīng)物要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。 3、 是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。,不同,不同,不同,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。,若E反 E生,若E反 E生,化學(xué)鍵的斷裂和形成,二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,1、質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律 2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。 熱量的變化：吸熱和放熱,怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來了解反應(yīng)中的 熱量變化情況？,下面我們一起通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)和感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化！,實(shí)驗(yàn)探究21 鋁片與鹽酸的反應(yīng),在一支試管中加入2-3mLmol/L的鹽酸，再

9、插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化,實(shí)驗(yàn),1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 2.在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象？ 3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化？,思考與討論：,實(shí)驗(yàn)21,鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡， 溫度升高,該反應(yīng)是放熱 反應(yīng),實(shí)驗(yàn)22探究 ：Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng),整個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？,實(shí)驗(yàn)22,現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會(huì)與小燒杯粘結(jié)在一起 2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生 3、有水生成,結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)探究,鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察反應(yīng)中溶液溫度的

10、變化。,實(shí)驗(yàn)23,結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。,實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O,反應(yīng)后溫度升高,室溫,室溫,中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí) 所釋放的熱量稱為中和熱,3、中和熱： （1）定義：稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量。 （2）中和熱測(cè)定：,如果要通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？ 你準(zhǔn)備如何設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？,討論、交流：,中和熱的測(cè)定 裝置,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、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋

11、板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過， 以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的， 如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。,思考與交流,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作應(yīng)從兩個(gè)方面考慮， 一是注重“量”的問題: 如 反應(yīng)物的濃度和體積取定值； 測(cè)量反應(yīng)前后的溫度值； 做平行實(shí)驗(yàn)取平均值。 二是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差: 如 攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行； 及時(shí)散熱，使混合液溫度均衡； 溫度計(jì)的精確度高，最好使用精度為0.1 ； 使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)；,隨堂練習(xí),1. 下列說法正確的是 ( ) A. 大多數(shù)的化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng) B. 大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng) C. 釋放能量的反應(yīng)都

12、不需要加熱 D. 吸收能量的反應(yīng)都需要加熱,AB,2. 下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是 ( ),A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反應(yīng) C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng) D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng),C,常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng),物質(zhì)與氧氣的反應(yīng) 燃料的燃燒 中和反應(yīng) 金屬與酸 活潑金屬與水的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng) 大部分化合反應(yīng),吸熱反應(yīng),C+CO2 C+H2O H2+CuO Ba(OH)28H2O+NH4Cl Fe+H2O（g） 大部分分解反應(yīng),三、化學(xué)能的應(yīng)用,利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。 利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。,如：,科學(xué)視野

13、生物體中的能量轉(zhuǎn)化,人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，最終產(chǎn)物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應(yīng)，所放出的能量也相等。只是二者反應(yīng)條件不同。,【自主學(xué)習(xí)】,啟示：,生物化學(xué)過程在利用“能源”上更為合理、有效。,科學(xué)視野 生物體中的能量轉(zhuǎn)化,人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件不同，且前者更加合理有效。,科學(xué)視野,1、社會(huì)發(fā)展與能源利用,2、人類利用能源的三個(gè)階段,柴草時(shí)期,化石能源時(shí)期,多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期,科學(xué)視野,人類利用能源的三個(gè)階段,柴草時(shí)期,化石能源時(shí)期,多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期,練習(xí)：指出下列說法的正誤,、生物體內(nèi)進(jìn)行的緩慢氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 、化學(xué)鍵斷裂吸收的能量越多，化學(xué)鍵越牢固。 、植物光合作用吸收太陽(yáng)能，與化學(xué)能無關(guān)。 、柴草的燃燒與化學(xué)能無關(guān)。 、人類的文明程度與人均耗能無關(guān)。,對(duì),對(duì),不對(duì),不對(duì),不對(duì),3、如右圖所示，把試管放入盛有 25時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管 中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管 滴入5mL鹽酸于試管中.試回答： (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,鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生； 鎂片逐漸溶解； 燒杯中析出晶體.,:鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.,隨堂練習(xí),(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 (4)由實(shí)