人教版化学必修二第二章第一节《化学能与热能》PPT 课件

2018/12/4 江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
· · · ·
8
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
⑵、化学反应中能量变化的主要原因
点燃
H2
H—H
断 开
吸 收 能 量
+
断 开
Cl2
Cl —Cl
吸 收 能 量
= 2HCl
· · · · ： · Cl H· ＋ · · → H Cl · · 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变 化的主要原因。
(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能 量为：436 kJ＋247 kJ＝683 kJ， (2)化学键形成时需要释放能量。释放总能 量为：431 kJ＋431 kJ＝862 kJ， (3)反应中放出的热量的计算： 862 kJ - 683 kJ=179 kJ
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某些化学键的键能
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江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
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一、化学键与化学反应中能量变化的关系
某些化学键的键能(KJ/mol)
键 键能 键 C－H O－H 键能 415.0 462.8
Br－Br I－ I
C－C 键能越大
2018/12/4
对于某个确定的化 H－H 436 学反应，如何判断 Cl －Cl 242.7 它是放出能量还是 吸收能量呢？
分析化学反应
化学反应吸收能量
反应物的总能量 < 生成物的总能量
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一、化学键与化学反应中能量变化的关系
反应物的总能量高
生成物的总能量高
小结
放 热 反 应
吸 热 反 应
生成物的总能量低 反应物的总能量低 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

E
∑E(2H 2Cl)
E
∑E(2H 2Cl)
∑E(H2 Cl2)
∑E(2HCl) ∑E(2HCl)
t 放出能量
∑E(H2 Cl2)
t 吸收能量
思考与交流
化学反应的基本特征是有新的物质生成，即在 化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习， 你对化学反应的特征有什么进一步的认识？
化学反应的特征：物质在发生化学变 化的同时，还伴随有能量的变化。在 此过程中，质量和能量都是守恒的。
﹢
能量
能量
﹢
反应物的总能量低
课堂练习:金刚石和石墨是碳的两种结构不同的单质。在 100kPa时，1mol的石墨转化为金刚石需要吸收1.895kJ的 能量。据此，试判断在该条件下，
下列结论正确的是（ ＡＤ ）
A.石墨比金刚石稳定 B.金刚石比石墨稳定 Ｃ. 1mol石墨比1mol金刚石总能量高 Ｄ. 1mol石墨比1mol金刚石总能量低
E
∑E(2H 2Cl)
E
∑E(2H 2Cl)
∑E(H2 Cl2)
∑E(2HCl) ∑E(2HCl)
t 放出能量
∑E(H2 Cl2)
t 吸收能量
活动探究2：
吸热反应一定需要加热吗？
趣味实验:摇摇冰
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl ＝BaCl2 +2NH3 ＋10H2O
趣味实验:化学暖袋
CaO + H2O == Ca(OH)2 放出能量
光照
H2 + Cl2 ==== 2HCl 放出能量
1moL
HH
HH
放出能量 H Cl
Cl Cl
H 431kJ × 2 Cl
= 862kJ

(2)放热反应一定容易发生,吸热反应一定难发生吗? 提示:不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关,有些放热反 应必须加热才能发生,如木炭的燃烧;而有些吸热反应在常温下 就能发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
二、利用化学键计算化学反应中的能量变化 1.化学键与能量变化的关系:
2.计算公式的推导分析: 以H2+Cl2====2HCl为例: (1)图示分析:
3.实验设计: (1)组装装置:
(2)实验步骤: ①测量初始温度t1 a.向小烧杯中加入0.50mol·L-1的盐酸50mL,并用温度计测量 盐酸的温度,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 b.在另一小烧杯中加入50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液,并用温 度计测量NaOH溶液的温度。 c.求两温度的平均值作为t1。
类型一化学反应中的能量变化 【典例】(2013·北京海淀区高一检测)已知反应X+Y====M+N为 吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是( ) A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的 B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热,反应才能进行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学 键所放出的能量 D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
(2)化学反应中能量变化的原因: ①原因:
吸收
放出
②实例: 断裂1molH—H键(H—H→2H)___吸__收436kJ能量, 形成1molH—H键(2H→H—H)___放__出436kJ能量; 断裂4molC—H键(CH4→C+4H)___吸__收1660kJ能量, 形成1molC—H键(C—H→C+H)___放__出415kJ能量。 ③结论:化学反应中能量变化的主要原因是_化__学__键__的__断__裂__和__ _形__成__。

则反应：N2＋3H2===2NH3的能量变化 ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝(942 kJ＋436 kJ×3)－391 kJ×3×2＝－96 kJ
即该过程放出96 kJ热量。
已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且 氧气中1 mol O===O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ， 水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气 中1 mol H—H键断裂时吸收能量为( )
• 如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中 键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收能量为( )
断开1molCl —Cl键要吸收243kJ的能量。 （）
和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意 断键吸收的总能量 > 成键放出的总能量
2、化学反应中能量变化与化学键的关系是什么呢？
化学反应中是吸收能量还是放出能量要看断键时 吸收的能量多还是成键时放出能量得多。
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
2、化学反应中能量变化的原因
D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热
（1）从化学反应的本质角度考虑 H2 + Cl2
2HCl
A．920 kJ
B．557 kJ
C．436 kJ
D．188计算题，通常就是考查化 学键的键能与化学反应中能量变化的关系。计算公式为：
化学反应中的能量变化值＝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：
(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。
大部分化合反应（生石灰和水）
实验２－３
酸碱中和反应中的热量变化

第一节 化学能与热能
1.知道化学键的断裂与形成 是化学反应中能量变化的主 要原因。 2.知道反应物总能量与生成 物总能量的相对高低是反应 过程中能量变化的决定因素。
即热饭盒
一.化学键与化学反应中 能量变化的关系
1.化学反应中能量变化的原因 微观角度:化学键的断裂和形成。
宏观角度:反应物总能量和生成
3.下列说法正确的是（CD）
A.需要加热才能发生的反应一定是吸 热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能 够发生 C.反应物和生成物所具有的总能量的 差决定了化学反应是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下(如常温、 加热等)也能发生
强调:
1.断裂和形成同样的同类化学 键,吸收和放出的能量相同。 2.任何化学反应都伴随着能量 的变化,通常表现为热量的变化。 3.物质具有的能量越低越稳定。 4.反应是吸热还是放热,与反 应前是否需要加热无关。
电解质的电离。
4.下列反应既属于氧化还原 反应，又属于吸热反应的是 (B ) A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2 • 8H2O晶体与 NH4Cl晶体的反应
二.化学能与热能的相互 转化
1.化学反应中的两大守恒 质量守恒定律
能量守恒定律
2.吸热反应和放热反应
常见类型:
放热反应
吸热反应
1.大多数化合反应； 2.可燃物的燃烧； 3.酸碱中和反应； 4.活泼金属与水或酸 的反应; 5.物质的缓慢氧化。
1.大多数分解反应;
2.Ba(OH)2.8H2O晶 体与NH4Cl反应； 3.C与CO2 、C与 H2O (g)的反应; 4.盐类的水解和弱
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时38分21.11.913:38November 9, 2021 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”

（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
思考：
从能量的角度考虑，你对化学反应 有什么新的认识？
1. 化学反应的过程,可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程 2. 化学反应实质：化学反应的特点是有 新物质生成。
E反 = E生+ E热
反应物 的能量
【课堂小结】
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
1、化学反应中能量变化原因
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。 （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。
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。
规律
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
9、在相同条件下，下列物质分别与H2 反应，当消耗等物质的量的H2时，放出 热量最多的是（ A ）
A. Cl2 C. I2
B. Br2 D. S
二、化学能与热能的相互转化
生成沉淀等现象发生。

C1
准确把握必修模块的教学要求
内容标准
考核 考核目 目标 标
主 题
1．知道化学键的断裂和形 成是化学反应中能量变化的
A
(特长班) A
2 主要原因。
1
1
化
学
反 应
2．通过生产、生活中的实 例了解化学能与热能的相互
A
A
与 转化。
2
1
能
量
Hale Waihona Puke 内容结构化学反应化学键的变化（断裂与形成）
引起
反应体系的能量变化（化学能转化）
化学反应方向的判断；化学平衡状态；化学平衡 常数；浓度、压强、温度对化学平衡的影响。
高考连线
海南——2007 2008 宁夏——2007 2008
学生认识物质变化的角度
能量转化 快慢与限度 宏观与微观 本质与现象 定性与定量 积极应用与负面影响
设计思想
微粒观 扩展认识 螺旋式上升
----教材内容总评
内容结构：热力学的角度——反应中的能量变化 从动力学的角度——化学反应速率与限度
内容特点：生产 生活 实验
教材分析
----教材的地位与作用
重要知识 承上启下 体现价值
初中
化学反应伴随着 能量变化
高中
化学反应中能量 变化的原因
化学能与其他能 可以相互转化
化学能转化为电 能
化学能可以充分 利用
通常表现 热能
设计转化（氧化还原反应） 电能
速率与限度 反应条件的控制 提高燃料的燃烧效率
吸热反应 放热反应（燃烧等） 火电
化学电池
应用
转化(火电站)
传统电池
干电池（一次电池）

人教版化学必修二第二章第一节-化学 能与热 能14张 PPT下 载
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课堂练习 2、下列变化中属于吸热反应的是（ BD ） A.液态水汽化 B.高温锻烧石灰石 C. 浓H2SO4稀释 D.KClO3分解制O2 E. 生石灰与水反应生成熟石灰
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1. 写意画要借“象”表达不可视的“意”， 就需要 对“象”进行刻 画，只 是相对 于“象”来说， 它更重 视“意”的表达.
应，放出的热量是( C )
A.68.76 kJ
B.57.3 kJ
C.34.38 kJ
D.17.19 kJ
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课堂练习 在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变 化如下图：
8.家训和家风有着密切的联系，家庭 中的尊 长以身 作则， 同时又 教育其 他成员 循规守 矩，久 而久之 ，良好 的家风 便逐渐 形成并 延传下 来。
9.文中有多处文言的表达，这不但使 文章在 短小的 篇幅内 具有很 大的容 量，而 且使得 文章语 言典雅 ，充溢 着传统 文化的 魅力。
10.人类的发展，历史的进步，充分告 诉我们 个人 要自立 ，民族 要自立 ，人类 要自立 。只有 这样， 个人才 能成长 ，民族 才能自 强，人 类才会 发展。 美国艾 略特说 ：“天 上永远 不会掉 下玫瑰 来，如 果想要 更多的 玫瑰， 必须自 己种植 。

mol Cl—Cl键吸收能量之和,即436 kJ+243 kJ=679 kJ。
(2)生成物成键放出的总能量为2×431 kJ=862 kJ。
(3)(4)由于反应物断键吸收的总能量小于成键放出的总能量,所
以该反应为放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量。
答案(1)679 kJ (2)862 kJ (3)放出 (4)>
自主预测
2.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)
(1)物质的稳定性与能量的关系
(2)化学反应中能量变化的决定因素(用E表示物质能量)
(反应物) > (生成物)⇒化学反应放出能量
(反应物) < (生成物)⇒化学反应吸收能量
-5-
第一节
知识铺垫
化学能与热能
新知预习
首页
课前篇
自主预习
课堂篇
探究学习
-16-
第一节
探究一
化学能与热能
首页
课前篇
自主预习
课堂篇
课堂篇
探究学习
探究学习
随堂演练
探究二
提能训练1根据下面的信息,判断下列叙述正确的是(
)
H2O(g)
A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
1
C.1 mol H2跟2 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ
O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。
-19-
第一节
探究一
化学能与热能
首页
课前篇
自主预习
课堂篇
课堂篇
探究学习
探究学习
随堂演练
探究二
2.如果仅从化学键角度分析,NaCl溶于水的过程是吸热还是放热?