化学②必修2.1《化学能与热能》PPT课件.ppt

26
6
②反应物总能量小于 生成物总能量，反应
。
吸收能量
生成物总能量高
能
量
吸
收
能
反应物总能量低
量
反应进程
化学反应中，由总能量低的反应物生成总能量高的生 成物时，能量发生了什么变化？
7
化学反应不仅遵循着质量守恒定律,也遵循着能量 守恒定律.
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
化学反应中能量的变化 ------总能量守恒(能量守恒定律)
4. 常见的吸热反应
1.大多数的分解反应
2.Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3↑+10H2O
3. 以C、H2 、CO做还原剂的氧化还原反应:
高温
C+H2O====CO+H2
高温
C+CO2====2CO
4.弱电解质的电离
放电
5.N2+O2==2NO
吸热过程:
化学键的断裂、多数铵盐溶于水、金属原子
17
化学反应伴随着能量的变化 教材P33实验２－１
1.有气泡冒出； 铝与盐酸反应的 2.溶液的温度升高 过程放出热量。
18
教材P34实验２－2
1.有刺激性气味气体产 生；2.玻璃片上的水结 Ba(OH)2·8H2O 成冰，玻璃片与烧杯底 与NH4Cl反应的 粘在一起；3.用手触摸 过程吸收热量。 杯壁下部，有凉的感觉。
断 键 吸 收 能 量
4×415KJ
成 键 放 出 能 量
4×415KJ
1mol H2 (1mol H-H)
1mol CH4 (4mol C-H)

吸热反 应
3、注意问题：
物质反应开始时需加热的反应：可能是吸热反 应，也可能是放热反应。 反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必 然联系。 例1．下列说法正确的是（ CD ） A．需加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很易发生 C．反应是吸热还是放热必须看反应物和生成 物具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定条件下也能发生
（一）燃烧热
在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳 定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃 烧热。 例如，测得101 kPa时1molC完全燃烧放 出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。 C（s）＋O2（g）
=
CO2（g）；
ΔH=－393.5 kJ／mol
又如，由实验测得，101 kPa时 1molH2 完全燃烧生成液态水，放出 285. 8 kJ／mol 的热量，这就是H2 的燃烧热。 热化学方程式为:
(3)热化学方程式中的计量数可以是整数可以是分数
H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）；ΔH=－184.6 kJ／mol
（4）注意∆H的数值与反应物或生成物的物 质的量的匹配。 （5）注意： “+、-” ，/mol 。
返回
例、已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水， 并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的化学方程式正确的是( A )。 A、2C2H2(g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l)；△H＝−4bkJ/mol B、C2H2(g) +5/2O2 (g) == 2CO2 (g) + H2O(l)；△H＝2bkJ/mol C、2C2H2 (g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l)；△H＝−2bkJ/mol D、2C2H2(g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l)；△H＝bkJ/mol 解析：由于乙炔燃烧是放热反应，△H为“－”,可排除B、C项； 又因为生成4mol CO2应该放出热量4bkJ，故选A。

旧化学键 断裂
吸收 能量 （吸 热Q1） 反应物
化学反应
新化学键 形成
放出 能量E2 （放 热Q2）
生成物
当Q1<Q2 为放出能量（放热反应） 当Q1>Q2 为吸收能量（吸热反应）
任务2 宏观角度
课本《思考与交流》P33 化学反应不仅有新物质生成，而且还伴随着能量的变化
任务2 宏观角度
课本《思考与交流》P33 化学反应不仅有新物质生成，而且还伴随着能量的变化
点燃
化学反应 H2 + Cl2 == 2HCl
化学键
H—H
断 裂
吸 收 能
量
Cl —Cl
断 裂
吸 收 能
量
H—Cl
形 成
放 出 能
量
·· ··
电子式
H· +
·C····l： →
H
C··l ··
化学反应的实质：旧化学键断裂和新化学键形成。
化学反应中能量变化的主要原因：化学键的断裂和形成。
化学键的断裂与形成（微观角度）
第一节 化学能与热能
课前预习 （电子书包“互动论坛”）
1、煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧所产生 的能量以什么形式呈现？从何而来？
2、石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的 热能在分解反应中起什么作用？
任务1 微观角度
看电子书包“学习资源”：《 氢气和氯气反应中能 量变化动态演示》 1、从化学键的观点分析，化学反应的本质是什么？
放出能量
生成物总能量
反应过程
生成物总能量
吸收 能量
反应物总能量
反应过程
小结
（1）宏观：化学反应中，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。

I－I 152.7 H－Cl 431.8
C－C 347.7 H－I 298.7
?键能越大 化学键越牢固
含该键的分子越稳定
ppt 课件
12
第十二页，共47页。
课堂练习一
在反应(Hfǎ2 +nyCìl2ng＝) 2HCl 中，已知 H－H 键能为436kJ /mol ，Cl－Cl 键能为 247 kJ /mol ，H －Cl 键能为431kJ /mol ，判断(pànduàn)
破坏(1pmòohluHà－i) H键消耗(xiāohào)的Q能1kJ量，为 破坏 1mol O = O 键消耗的能量为 Q2kJ ， 形成 1mol H－ O 键释放的能量为 Q 3kJ 。
下列关系式中正确的是（ B ） A. 2Q 1 + Q 2 > 4Q 3 B. 2Q 1 + Q 2 < 4Q 3
ppt 课件
21
第二十一页，共47页。
规律：
能
量 反应物
能
量
生成物
放热 反应(fǎnyìng)
生成物
反应(fǎnyìng)过程
ppt 课件
第二十二页，共47页。
反应物
吸热 反应
反应(fǎnyìng)过程
22
练习(liànxí)：
1 、在化学反应中，断裂(duàn liè)化_学_吸_键收__能需__量要 ，形成(xíng
?1. 铝与盐酸反应(fǎnyìng)的化学方程式：
。
?2. 在反应(fǎnyìng)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？

(√ )
(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化
(× )
(4)吸热反应在任何条件都不能发生
(× )
(5)Na 转化为 Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(
)
B.E1 为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化 能
C.正反应的热效应 பைடு நூலகம்H＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应 D.此图中逆反应的热效应 ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热
反应
题组一 活化能与反应热
1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( D )
该图表示的正反应放热，ΔH 为 负值，逆反应吸热，ΔH 为正值。
I 考点二 热化学方程式
1.概念 表示参加反应 物质的量 和 反应热
的关系的化学方
程式。
2.意义 表明了化学反应中的 物质 变化和 能量 变化。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时放
解析
断裂 1 mol S—S 键吸收能量 280 kJ，断裂 3 mol F—F 键吸 收能量 3×160 kJ，则吸收的 总 能 量 为 Q 吸 ＝ 280 kJ ＋ 3×160 kJ＝760 kJ，释放的总 能量为 Q 放＝330 kJ×6＝1 980 kJ，由反应方程式：S(s) ＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝ 760 kJ·mol－1－1 980 kJ·mol－1 ＝－1 220 kJ·mol－1。

小结：
能量公式化
E（生成物）－E（反应物）＝△H
△H>0为吸热反应 △H<0为放热反应
二、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： （2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，
（1）放热反应 （2）吸热反应
2、吸热反应和放热反应
总能量保持不变。
小结：
根据能量变化情况角度分： （1）化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应
反应吸收热量。
化学反应方程式： Ba(OH)2· 8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ +10H2O 玻璃棒的作用： 搅拌，使混合物充分接触
反应物成糊状的原因： 结冰粘结
结论：该反应是吸热反应
思考：
酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？
实验２－3
现象
中和反应后溶液的温度比 反应前盐酸和氢氧化钠溶 液的温度高。
化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
⑴、化学反应的本质是什么？ 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。
点燃
H2
H—H
断 开
+
断 开
Cl2
Cl —Cl
= 2HCl
形 成
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。
⑵、化学反应中能量变化的主要原因
结论
盐酸和氢氧化钠溶液的反 应过程中放出热量，使溶 液混合物的温度升高。
分析：
酸碱反应的本质就是H+ + OH- = H2O 。 可得出推论：酸碱中和反应都是放热反应。 反应中H+和OH-离子的量相等 ，生成水的 量相等，放出的热量也相等 ．

教学过程
二、提供素材：
为了能够解答上面所提出的问题，给出氢气和氯气 混合气体，在光照下发生爆炸的实验视频，并通过分 析得出爆炸的原因是反应放出了大量的热。接下来， 引导学生通过化学键来分析推理，为什么该反应会放 热。 特色：增强学生的感性认识，激发学习积极性 突出重点：化学能可转化为热能
教学过程
点燃
CO2
实验：氢气和氯气混合气体光照
H2
H —H
断 开 吸 收 能 量
+
Cl2
Cl —Cl
断 开 吸 收 能 量
光照
2HCl
· · · · ： · Cl H· ＋ · · → H Cl · ·
· · · ·
资料卡片
从化学键的角度分析：
• 1.化学反应的发生必然伴随能量的变化 • 2.化学键的形成与断裂是化学反应中能量变 化的主要原因 • 3.一个反应是放出热量还是吸收热量取决于 断键吸收的总能量与成键放出总能量的相 对大小
通过PPT展示书上的示意图，发现，一个化学反应 是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量和 生成物总能量的相对大小
教学过程
六、即时演练
现场让同学们做两道选择题，及时反馈学生们的 课堂吸收情况，并巩固这节课所学习的知识点。
THANK YOU！
新课标人教版化学必修Ⅱ
第二章
第一节 化学能与热能
C + O2
1、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（ C ）
A. B. C. D.
A的能量一定高于C B的能量一定高于D A和B的总能量一定高于C和D的总能量 该反应为放热反应，故不必加热就一定 能发生
2、下列说法中正确的是（ AD ） A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化 B. 所有物质的内部都“储存”有能量，而 且这些能量都是相等的 C. 在一个确定的化学反应关系中，反应 物的总能量总是高于生成物的总能量 D. 化学反应的过程实质是断开旧化学键 形成新化学键的过程

化学变化中除有新物质生成外，
常伴随着放热、发光、变色、放出
气体、生成沉淀等现象发生。
利用化学反应：
一是制取新物质； 二是利用反应中的 能量.
一飞冲天：“神舟”五号发射实况回放
小结
1、化学反应有新物质生成，伴 有能量变化，常表现为热量 变化 (还有光能、电能等)。
放热反应：有热量放出的化学反应 吸热反应：有热量吸收的化学反应
思考与交流： 在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？
（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；
（2）酸碱的量要准确：n＝C×V
a、浓度要越精确越好 b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管
（3）温度计越精确越好 （4）注意控制反应时间 （5）多做几次，取平均值
分组实验 3 ：酸与碱的中和反应
反应物及 酸 HCl 20mL 1mol/L HNO3 20mL 1mol/L 其用量
化学能与热能的相互转化
分组实验 1：盐酸与铝片的反应
现象
结论
有气泡放出，温度升高。 反应放出热量。
分组实验 2：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
现象
结论
有刺激性气味，烧杯底部 反应吸收热量。 很冷，烧杯下面的玻璃片
被冻在一起。
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
1、下列说法不正确的是（ ） A．化学反应除了生成新物质外，还伴随
着能量的变化
B．物质燃烧和中和反应均放出热量 C．分解反应肯定是吸热反应 D．化学反应是吸热还是放热决定于生成
物具有的总能量和反应物具有的总能量
巩固练习：
1. 下列物质加入水中显著放热的是：
A.生石灰

• 3．有关反应热的计算 • (1)利用热化学方程式计算ΔH • ①写出热化学方程式。 • ②根据热化学方程式中物质之间、物质与反应热之间的关系直接 求算物质的量或反应热。
• (2)利用盖斯定律计算ΔH • ①采用叠加法导出相应的热化学方程式。 • 叠加时应遵循数学运算规则： • a．当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物 质前的化学计量数和ΔH需同乘以该化学计量数。当某物质或ΔH 移到“===”另一边时就变为异号。
ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 新化学键形成释放的能量 新化学键形成释放的能量大于旧化学 小于旧化学键断裂吸收的 键断裂吸收的能量 能量 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量

常见反
1.燃烧反应2.中和反应3.金属与H2O(
1.大多数的分解反应2.盐 类的水解反应3.NH4Cl(s)
• [例1]已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270 kJ/mol，下列说 法正确的是( ) • A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应 • B．1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ
• 2．中和反应反应热的测定 • (1)装置如图
• (2)注意事项 • ①碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板(或硬纸板)的作用是 ________，减少实验过程中热量的损失。 • ②为保证酸(碱)完全中和，常使碱(酸)稍稍________。 • ③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值________。
变式训练
• [解析]需要加热的反应也可能是放热反应，如铁与硫粉的反应， 故选项A错误；不管是哪种酸与哪种碱的反应，中和反应的实质 是相同的，都是氢离子与氢氧根离子的反应，故选项B正确；将 化学能转化为电能的装置为原电池，水力发电是将机械能转化为 电能，故选项C、D错误。

8．在 25℃、101kPa 的条件下，断裂 1 mol H—H 键吸收 436 kJ 能量，断裂 1 mol Cl—Cl 键吸收 243 kJ 能量，形成 1 mol H—Cl 键放出 431 kJ 能量。
二、化学能与热能的相互转化 1． 两条基本的自然定律 (两 个 守 恒)：________定 律 、 ________定律。 2．吸热反应和放热反应 (1)定义 吸热反应：吸收热量的化学反应。 放热反应：放出热量的化学反应。 (2)实验探究
①
现 象有 温度变化用 用产部水 手 温生感银 轻 度到柱 触 计发试 测热管 量底 ，
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
课
课
课
前
堂
后

预
练
作
习
习
业
课基前础训预练习
一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1．化学反应的实质 化学反应的实质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物 中化学键的________和生成物中________。 2．化学反应中能量变化的原因(微观角度) (1) 物 质 中 的 原 子 ( 或 原 子 团 ) 之 间 是 通 过 ________ 相 结 合 的。
(2) 当 物 质 发 生 化 学 反 应 时 ， 断 开 反 应 物 中 的 化 学 键 要 ________能量，而形成生成物中的化学键要________能量。
(3)化学键的________是化学反应中能量变化的主要原因。
3．化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) (1)反应物的总能量________生成物的总能量，则化学反应 释放能量，如图________所示； (2)反应物的总能量________生成物的总能量，则化学反应 吸收能量，如图________所示。

16
已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量
121kJ，且氧气中1mol O=O键完全断裂时吸
收热量496kJ，水蒸气中1mol H-O键形成时
放出热量463kJ，则氢气中1mol H-H键断裂
C 时吸收热量为（ ）
A．920kJ B．557kJ
学法 P77、2
C．436kJ D．188kJ
17
反应物 的能量
温度升高
反应
[实验2—2探究] ：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
实验2－2
现象：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
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O
结论：该反应是吸热反应
实验探究２－３
盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶 液温度的变化。
反应过程
【归纳小结】
一个化学反应是放热反应还是吸热反应 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
生成物的能量之和
E反
E生
（1）若E反> E生，放出能量 放热反应 （2）若E反< E生，吸收能量 吸热反应
在101.3kPa，298K条件下，断开1molAB为A、B时过程的 焓变（即能量的变化），称为A-B键的键能。
！！！通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成 的分子也愈稳定,该分子本身所具有的能量就愈低。
•
E热=生成物的总能量-反应物的总能量 E热=反应物的总键能-生成物的总键能
放热为负，吸热为正
15

早
简.
现
2、人类利用能源的三个阶段
中国古代
.
多能源结构时期
.
１、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，
对该反应的下列说法中正确的是（ C ）
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
.
２.在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H 键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，
H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（BD）
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量
提示: Q=生成物的键能之和－反应物的键能之和 Q= 2×431 －（436＋247）＝179 kJ
现象
结论
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2－2
现象： 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
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O
结论： 该反应是吸热反应
.
实验2－3
盐酸温度 （℃）
（2）若E断< E成，放出能量。 .
反应物 的能量
生成物 的能量
能量的释放
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量
反应物 的能量
能量的吸收
生成物 的能量
生成物的总能量=反应物的. 总能量+吸收的热量
二、化学能与热能的相互转化 化学反应中的能量变化， 通常表现为
热量的变化－吸热或放热。

反应物的总能量高
放 出 能
放 热
量
生成物的总能量低
化学能转化为热能
生成物的总能量高
吸 收 能
吸 热
量
反应物的总能量低
热能转化为化学能
思考： 吸热反应、放热反应与反应条件的关系 吸热反应一定需要加热才能进行吗？ 放热反应是不是都不需要加热就能进行吗？
吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡 晶体与氯化铵晶体的反应 有的放热反应需要加热才能进行，如可 燃物的燃烧
▪
4．能正确、流利地朗读课文，练习用 “象脚 鼓”等词 语，描 述周总 理和傣 族人民 一起过 泼水节 的情景 ，体会 周总理 和傣族 人民心 连心的 深厚情 意。
▪
5．能积累描写周总理样子的句生兴 趣，培 养学生 能留心 观察周 围事物 、尝试 用数量 词表达 熟悉的 事物的 好习惯 。感受 数量词 儿歌的 语言美 。
实验目的：感受铝与盐酸反应的热量变化
实验用品：试管、温度计、稀HCl、铝条
实验步骤：
铝条
温度计
稀HCl 实验现象： 产生大量气泡，用手触摸试管壁感
觉发热，温度计读数上升。
实验结论： 铝与盐酸反应放出热量
【实验感知】实验2:氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
实验目的：感受氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
的热量变化
C 能量
反应物
0
生成物 反应进程
D
能量
反应物
0
生成物 反应进程
【课堂过关检测】
4．下列反应中生成物总能量高于反应物
总能量的是
（A）
A．碳酸钙受热分解
B．乙醇燃烧
C．稀硫酸与锌片反应
D．氧化钙溶于水
【课堂过关检测】