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1、教师参考新课标人教教师参考新课标人教版版(高中化学高中化学)必修必修2-2-：2.1.2-2.1.2-化学能与热能的相化学能与热能的相互转化互转化-同课异构课件同课异构课件1 1二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律、两条基本的自然定律质量守衡定律：自然界的物质可以发生相互质量守衡定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是其总质量保持不变。转化，但是其总质量保持不变。能量守衡定律：一种能量可以转变为另一种能量守衡定律：一种能量可以转变为另一种能量，但是能量的总量保持不变。能量，但是能量的总量保持不变。质能守恒定律：质量与能量是相互联系的。质能守恒定律：质量与能量是相互联系的。（E=mc
2、2）化学上把有热量放出的化学反应叫做化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应放热反应。吸收热量的化学反应叫做吸收热量的化学反应叫做吸热反应吸热反应。化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变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。吸热或放热。2、放热反应和吸热反应、放热反应和吸热反应实验实验1、铝条和盐酸的反应铝条和盐酸的反应实验实验2、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应整个实验中有哪些创新之处？整个实验中有哪些创新之处？实验实验23为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？思考与交流1：三个反应的化学方程式和离子
3、方程式分别为：三个反应的化学方程式和离子方程式分别为：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H+OH-=H2OHCl+NaOH=NaCl+H2O，H+OH-=H2OHCl+KOH=KCl+H2O，H+OH-=H2O 由此可见，三个反应的化学方程式虽然不同，但是由此可见，三个反应的化学方程式虽然不同，但是它们的反应本质相同，都是它们的反应本质相同，都是H+与与OH-离子反应生成水离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H+OH-=H2O。所以，可提出推测，即中和反应都放热。所以，可提出推测，即中和反应都放热。由于三个反应中由于三个反应中H+
4、和和OH-离子的量都相等，则生成水离子的量都相等，则生成水的量也相等，故放出的热量也相等（在上述三个实验的量也相等，故放出的热量也相等（在上述三个实验中，温度上升的幅度接近）。酸与碱发生中和反应生中，温度上升的幅度接近）。酸与碱发生中和反应生成成1molH2O时所释放的热量称为中和热。时所释放的热量称为中和热。思考与交流2：酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1molH1molH2 2O O时所释放的热量称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反应的中和热，你认为在设计实验装置
5、和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？原理：原理：酸碱中和反应是放热反应，中和酸碱中和反应是放热反应，中和后放出的热量等于后放出的热量等于溶液和容器吸收的热溶液和容器吸收的热量量。可以通过测定一定量酸与碱中和时。可以通过测定一定量酸与碱中和时溶液温度的变化，求算中和热。溶液温度的变化，求算中和热。1 1摩摩/升盐酸和升盐酸和1.11.1摩摩/升氢氧化钠溶液的密升氢氧化钠溶液的密度可以近似作为度可以近似作为1 1克克/毫升。所以毫升。所以5050毫升毫升1 1摩摩/升盐酸的质量升盐酸的质量m m1 1=50=50克，克，5050毫升毫升1.
6、11.1摩摩/升氢氧化钠溶液的质量升氢氧化钠溶液的质量m m2 2=50=50克，中和后克，中和后生成的溶液质量为生成的溶液质量为m1+m2=100m1+m2=100克，它的比克，它的比热为热为c c，量热器（测定热量的仪器，有保，量热器（测定热量的仪器，有保温隔热的作用）的热容为温隔热的作用）的热容为C C0 0（焦（焦/开）。开）。若溶液温度的变化是若溶液温度的变化是t t2 2-t-t1 1，在中和时放出，在中和时放出的热量为：的热量为：Q=Q=（m m1 1+m+m2 2）c+mCc+mC0 0（t t2 2-t-t1 1）（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；）用隔热装置，尽量减少热量
7、散失；（2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：a、浓度要越精确越好、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好，最好用、量体积的容器越精确越好，最好用移液管移液管（3）温度计越精确越好）温度计越精确越好（4）注意控制反应时间）注意控制反应时间（5）多做几次，取平均值）多做几次，取平均值常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应物质与氧气的反应物质与氧气的反应 燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸活泼金属与水的反应活泼金属与水的反应 生石灰和水反应生石灰和水反应大部分化合反应大部分化合反应 吸热反应吸热反应C+CO2C+H2OH2+CuOBa(OH)28H2
8、O+NH4ClFe+H2O（g）Na2CO310H2O+NH4NO3 大部分分解反应大部分分解反应科学视野：生物体中的能量转化科学视野：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人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同，且前者更加合理有效。不同，且前者更加合理有效。人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧有人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧有何相同点和不同点？何相同点和不同点？阅读教材：阅读教材：1 1、社会发展与能源利用、社会发展与能源利用2 2、人类利用能源的三个阶段、人类利用能源的三个阶段柴草时期柴草时期化
9、石能源时期化石能源时期多能源结构时期多能源结构时期煤、石油和天然气等是世界上最重要的三种化煤、石油和天然气等是世界上最重要的三种化石燃料。石燃料。煤煤，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之，也叫煤炭，是世界上最古老的化石燃料之一，被称为一，被称为“工业的粮食工业的粮食”。石油石油被人们誉为被人们誉为“工业的血液工业的血液”。石油不仅是。石油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料。重要的化石燃料，还是宝贵的工业原料。天然气天然气一般是指在底下形成的可燃性气体。天一般是指在底下形成的可燃性气体。天然气主要成分是甲烷。然气主要成分是甲烷。核能英国的原子能发电站英国的原子能发电站太阳能电池实质上是一
10、种半导体器件，它的典型太阳能电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，当太阳光照射到当太阳光照射到硅电池板硅电池板后，产生光生电子后，产生光生电子-空穴对，空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成同的电荷而被分离在两边形成“光生电压光生电压”，即，即“光光电效应电效应”。太阳能太阳能发电装置太阳能发电装置太阳能太阳能汽车太阳能汽车太阳能太阳能发电站太阳能发电站风能其他新能源其他新能源阿里地区地热田阿里地区地热田其他新能源羊八
11、井地热电站羊八井地热电站其他新能源江厦潮汐试验电站江厦潮汐试验电站1 1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要键要 ；而形成生成物中的化学键；而形成生成物中的化学键要要 。一个化学反应是释放能量。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于还是吸收能量取决于 。吸收能量吸收能量放出能量放出能量 反应物总能量与生成物总能量的相对大小反应物总能量与生成物总能量的相对大小 练习：练习：2 2、若反应物的总能量、若反应物的总能量 生成物的总能量，化学生成物的总能量，化学反应反应 能量。能量。若反应物的总能量若反应物的总能量 4Q3 B.2Q1+Q2 4Q3 C.Q1 +Q2 Q3 D.Q1+Q2 =Q3结束结束