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1、高中化学化学能与热能课件 人教版必修第1页，本讲稿共28页2、化学反应的本质是什么？、化学反应的本质是什么？化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。学键的形成。1、什么是化学键？、什么是化学键？使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力。使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力。统称为化学键。统称为化学键。第2页，本讲稿共28页 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物，它们燃烧所产生的热能从何而来？这种热能与物，它们燃烧所产生的热能从何而来？这种热能与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石要经过高化学物质及化学
2、反应有什么关系？石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起什么作用？的分解反应中起什么作用？第3页，本讲稿共28页一、化学键与化学反应中能量变化的关系一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学键的断裂和形成与化学反应中能量的变化、化学键的断裂和形成与化学反应中能量的变化2HHH Cl ClH2+Cl2 2HCl断开断开1molHH键要吸收键要吸收436kJ的能量。的能量。断开断开1molCl Cl键要吸收键要吸收243kJ的能量。的能量。2Cl2HCl形成形成2molH Cl键键要放出要放出2431kJ的的能量。能量。
3、第4页，本讲稿共28页化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。原因。1 1、化学反应中能量变化的主要原因是什么？、化学反应中能量变化的主要原因是什么？2 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。的能量多还是成键时放出能量得多。第5页，本讲稿共28页一、化学键与化学反应中能量变化的关系一、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、化学反应中能量变化的原
4、因（1）从化学反应的本质角度考虑）从化学反应的本质角度考虑断键吸收的总能量断键吸收的总能量 成键放出的总能量成键放出的总能量化学反应化学反应放出能量放出能量化学反应化学反应吸收能量吸收能量第6页，本讲稿共28页第7页，本讲稿共28页化化学学反反应应吸热反应吸热反应放热反应放热反应化学反应中放出能量的反应。化学反应中放出能量的反应。化学反应中吸收能量的反应。化学反应中吸收能量的反应。断键吸收的总能量小于成键放断键吸收的总能量小于成键放出的总能量的反应出的总能量的反应或或反应物的反应物的总能量大于生成物的总能量的反总能量大于生成物的总能量的反应。应。断键吸收的总能量大于成键放断键吸收的总能量大于成
5、键放出的总能量的反应出的总能量的反应或或反应物的反应物的总能量小于生成物的总能量的总能量小于生成物的总能量的反应。反应。3、放热反应和吸热反应、放热反应和吸热反应一、化学键与化学反应中能量变化的关系一、化学键与化学反应中能量变化的关系第8页，本讲稿共28页1下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是 （）A化学反应中不一定伴随着能量的变化 B只要有能量变化的反应一定是化学反应 C只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应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 反应2 A+BC+D是化学反应，已知该反应为放热反应，对该反应的说法正确的是（）AA的能量一定高于C 的能量 BB的能量一定
6、高于D的能量C反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量 D反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量D D第9页，本讲稿共28页3关于化学键的断裂，下列说法中正确的是（）A在化学键的断裂过程中，肯定发生了化学反应 B在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化C在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量D在化学键的断裂过程中，肯定放出能量BC 第10页，本讲稿共28页二、化学能与热能的相互转化二、化学能与热能的相互转化质量守恒定律和能量守恒定律化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。热量的变化：吸热和放热第11页，本讲稿共28页实验实验21现象现象结结 论论产生无色产生无色无味气体
7、，无味气体，溶液温度溶液温度升高升高。反应放出热量，反应放出热量，是放热反应。是放热反应。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 第12页，本讲稿共28页实验实验22现象现象结结 论论产生无色、产生无色、有剌激性气有剌激性气味的气体，味的气体，杯底的水结杯底的水结冰，温度降冰，温度降低许多。低许多。Ba(OH)28H2O+2NH4Cl =BaCl2+2NH3+10H2O 该反应吸收热量，是吸热反应。该反应吸收热量，是吸热反应。第13页，本讲稿共28页实验改进第14页，本讲稿共28页实验实验酸碱中和反应中的热量变化酸碱中和反应中的热量变化1.1.在在50ml50ml烧杯中加入烧杯中加入20ml2
8、0ml盐酸，测其温度并记录；擦净温度盐酸，测其温度并记录；擦净温度计，另用量筒量取计，另用量筒量取20mlNaOH20mlNaOH，测其温度并记录。，测其温度并记录。2.2.将将NaOHNaOH倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度变化。倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度变化。盐酸温度盐酸温度NaOH溶液温度溶液温度中和反应后温度中和反应后温度实质实质:H+OH-=H2O 室温室温室温室温高于室温高于室温结论结论:中和反应是中和反应是放热反应放热反应。第15页，本讲稿共28页思考与交流酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释时所释放的热量称为中和热。放的热量称为中和
9、热。如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反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应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。并进行实验？请与同学讨论、交流。第16页，本讲稿共28页在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？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；）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：nCVa、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、量体积的容器越精确越好（3）温度
10、计要读准，水银球要）温度计要读准，水银球要 全浸在溶液中全浸在溶液中（4）实验操作时动作要快，尽量）实验操作时动作要快，尽量 减少热量的损失减少热量的损失（5）多做几次，取平均值）多做几次，取平均值第17页，本讲稿共28页总结总结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燃料的燃烧燃料的燃烧(与与O2的反应）的反应）中中 和和 反反 应应活泼金属与水或酸的反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰和大部分化合反应（生石灰和水）水）物物质的的缓慢氧化慢氧化吸热反应吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)28H2O+NH4Cl大部分分解反应大部分分解反应第1
11、8页，本讲稿共28页化学能的应用利用反应产生的热量进行生活、生产和科研。利用热能使很多化学反应得以发生。第19页，本讲稿共28页生物体内的能量转化生物体内的能量转化第20页，本讲稿共28页柴草时期柴草时期火的发现至世纪产业革命火的发现至世纪产业革命以树枝杂草为主要能源。通过火（以树枝杂草为主要能源。通过火（燃烧燃烧）的光和热推动了人类文明的进步，的光和热推动了人类文明的进步，使人类告别使人类告别“茹毛饮血茹毛饮血”、采集野果的生活、采集野果的生活烧陶烧陶炼丹炼丹第21页，本讲稿共28页化石能源时期化石能源时期1818世纪中期至现代世纪中期至现代以煤、石油、天然气为主要能源以煤、石油、天然气为主
12、要能源(仍然是利用仍然是利用燃烧反应燃烧反应所释放的热能所释放的热能)煤的燃烧煤的燃烧气缸中燃料燃烧气缸中燃料燃烧第22页，本讲稿共28页多能源时期多能源时期 这是将会出现这是将会出现的能源利用的的能源利用的新时期。新时期。可再生可再生能源和能源和清洁清洁能源能源（绿色能源）（绿色能源）将成为开发能源将成为开发能源的主力军。的主力军。地地热热能能风风能能潮潮汐汐能能第23页，本讲稿共28页sos:能源危机 科学探测表明：全世界的石油大概在科学探测表明：全世界的石油大概在20602060年左右耗尽，天然气年左右耗尽，天然气20602060年用光，煤炭年用光，煤炭虽是最虽是最“丰富丰富”的能源，但
13、最多还能维持的能源，但最多还能维持200200年年新安晚报新安晚报3 3月月3030日报道日报道:截止截止20062006年底年底,我国石油剩余经济可开采储量为我国石油剩余经济可开采储量为20.4320.43亿吨亿吨.天然气剩余经济可开采储量为天然气剩余经济可开采储量为2449024490亿立方米亿立方米.目前，石油储量可采目前，石油储量可采1111年年.第24页，本讲稿共28页小结 1.化学能和热能的相互转化：化学能和热能的相互转化：E（反应物）（反应物）E(生成物生成物)放热反应放热反应 释放释放能量能量 化学能化学能热能热能 E（反应物）（反应物）E(生成物生成物)吸热反应吸热反应 贮存
14、贮存能量能量 热能热能化学能化学能 2.常见的吸热反应，放热反应。常见的吸热反应，放热反应。3.生产生活中化学能和热能的相互转化。生产生活中化学能和热能的相互转化。第25页，本讲稿共28页、课后练习课后练习:1.下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是误的是()A.化石能源物质内部蕴藏着大量的能量化石能源物质内部蕴藏着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能将太阳能转化为化学能 贮藏起来贮藏起来C.物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能 为人类所利用为人类所利用D.吸热反应没有利用价值吸热反应没有利用价值D第26页，本讲稿共28页2.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源源,如一级能源中的水能、地热、天然气等如一级能源中的水能、地热、天然气等;二级能源中二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（）太阳能太阳能 风能风能 石油石油 煤煤 潮汐能潮汐能 木材木材第27页，本讲稿共28页再见再见!第28页，本讲稿共28页