化学反应与热能一课件ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 20222022年年1111月月1111日星期五日星期五 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一课时第一课时在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实验：实验：盐酸和铝片反应盐酸和铝片反应现象：现象：有气泡产生，试管外壁温度升高有气泡产生，试管外壁温度升高化学反应方程式：化学反应方程式：必修必修2P34实验实验2-12Al+6HCl=2AlCl3

2、+3H2在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实验：实验：Ba(OH)28H2O和和NH4Cl反应反应现象：现象：有刺激性气味的气体产生，烧杯外壁温有刺激性气味的气体产生，烧杯外壁温度降低度降低化学反应方程式：化学反应方程式：224232()82210Ba OHH ONH ClBaClNHH O结论：结论：化学反应不仅有物质的变化，也有化学反应不仅有物质的变化，也有能量能量的变化的变化必修必修2P34实验实验2-2在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一

3、节第一节 化学能与热能化学能与热能一、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化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程和新化学键形成的过程1.1.化学反应的本质化学反应的本质H Cl ：Cl H HH Cl Cl断开断开H2 +Cl2 =2HCl点燃点燃形成形成H Cl断开断开在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2.2.化学反应中能量变化的主要原

4、因化学反应中能量变化的主要原因H Cl ：Cl H HH Cl Cl吸收吸收能量能量断开断开H2 +Cl2 =2HCl点燃点燃H Cl吸收吸收能量能量断开断开形成形成释放释放能量能量物质的化学反应与体系的能量变化是物质的化学反应与体系的能量变化是同时同时发生的发生的一个化学反应吸收能量还是释放能量一个化学反应吸收能量还是释放能量是由什么决定？是由什么决定？思考思考：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.3.决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键

5、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放出的总能量的相对大小在在25,101KPa25,101KPa条件下，断开条件下，断开1molH-H1molH-H键要吸收键要吸收436kJ436kJ的能量，而由的能量，而由H H原子形成原子形成1molH-H1molH-H键要放出键要放出436kJ436kJ的能量，这个能量就是的能量，这个能量就是H-HH-H的的键能键能键键 能能(1)(1)微观微观键能一般是用来衡量共价化合物中键能一般是用来衡量共价化合物中键的强弱键的强弱 键能定义键能定义：在：在101.3kPa101.3kPa，298K298K条件下，断开条件下，断开1mol

6、AB1molAB过程中的能量变化，称为过程中的能量变化，称为A-BA-B键的键能。键的键能。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确某些共价键的键能某些共价键的键能(kJ/mol)(kJ/mol)共价键共价键键能键能共价键共价键键能键能HH436CH415.0ClCl247OH462.8BrBr193.7NH390.8II152.7HCl431.8CC347.7HI298.7键能越大键能越大化学键越牢固化学键越牢固分子越稳定分子越稳定在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出

7、的问题也很明确已知已知 H HH :H :键能为键能为436kJ/mol436kJ/mol，Cl-Cl:Cl-Cl:键能为键能为247kJ/mol247kJ/mol，H HCl:Cl:键能为键能为431kJ/mol431kJ/mol，则反应则反应 H H2 2+Cl+Cl2 22HCl 2HCl 是吸收能量还是释放能量？是吸收能量还是释放能量？(1)(1)化学键断裂时要吸收能量化学键断裂时要吸收能量,吸收的总能量吸收的总能量为：为：Q Q吸吸=436kJ=436kJ247kJ247kJ683kJ 683kJ(2)(2)化学键形成时要释放能量化学键形成时要释放能量,释放的总能量释放的总能量为：为

8、：Q Q放放=431kJ=431kJ2 2862 kJ862 kJ(3)(3)反应中能量的变化反应中能量的变化释放能量释放能量:Q=Q Q吸吸Q Q放放=862kJ=862kJ683kJ=179kJ683kJ=179kJ在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(2)(2)宏观：宏观：水由水由高高处处向低向低处流处流释放释放能量能量（势能转换为动能）（势能转换为动能）将水由将水由低低处抽处抽向高向高处需处需提供提供能量能量（电能转换为机械能，再转换为（电能转换为机械能，再转换为势能）势能）水能的变化水能的变化在整堂课的教学中，刘

9、教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确反应物的总能量反应物的总能量 生成物的总能量生成物的总能量化学反应化学反应释放释放能量能量化学能的变化化学能的变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确二、化学能与热能的相互转化二、化学能与热能的相互转化1.1.两条基本的自然定律两条基本的自然定律（1 1）质量守恒定律）质量守恒定律（2 2）能量守恒定律）能量守恒定律一种形式的能量可以转化为另一种

10、形式一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，总能量保持不变的能量，总能量保持不变化学能是能量的一种形式，可以转化为其他化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等形式的能量，如热能和电能等2.2.化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化 吸热或放热吸热或放热放放出出热热量的量的化学化学反应反应吸吸收收热热量的量的化学化学反应反应（1 1）放热反应：）放热反应：（2 2）吸热反应：）吸热反应：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 实验实验3 3 盐酸与氢氧

11、化钠溶液反应盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸和氢氧化盐酸和氢氧化钠溶液的反应钠溶液的反应是放热反应是放热反应中和反应后溶液中和反应后溶液的温度比反应前的温度比反应前盐酸和氢氧化钠盐酸和氢氧化钠溶液的温度高溶液的温度高结论结论现象现象 结论：结论：中和反应实质：中和反应实质：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热液态水时所释放的热量叫做中和热H H+OH+OH =H=H2 2O O中和反应是放热反应中和反应是放热反应中和热：中和热：注意：注意：（1 1）强强酸与酸与强强碱的碱的稀稀溶液溶液（2 2）中和热为）中和热为定值定

12、值：57.3KJ/mol57.3KJ/mol（3 3）反应不能生成沉反应不能生成沉 Ba(OH)Ba(OH)2 2+H+H2 2SOSO4 4=BaSO=BaSO4 4+2H+2H2 2O O在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实验原理：实验原理：Q=mctQ:中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。：反应混合液的比热容。t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。（m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、的质量为所用酸、碱的质量和，测出参

13、加反应的酸、碱质量相加即可；碱质量相加即可；c需要查阅，需要查阅，t可用温度计测出反应可用温度计测出反应前后的温度相减得到。酸、碱反应时，我们用的是它的前后的温度相减得到。酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量可通过量出它们的体积，再乘以它稀溶液，它们的质量可通过量出它们的体积，再乘以它们的密度得到）们的密度得到）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确思考：思考：在设计中和实验装置和操作时应注意在设计中和实验装置和操作时应注意 哪些问题？哪些问题？（1 1）用隔热装置，尽量减少热量散失）用隔热装置，尽量减少热量散失（

14、2 2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：n nC CV Va a、浓度要精确、浓度要精确b b、量体积的容器要精确，最好用移液管、量体积的容器要精确，最好用移液管（3 3）温度计越精确越好）温度计越精确越好（4 4）注意控制反应时间）注意控制反应时间（5 5）多做几次，取平均值）多做几次，取平均值在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确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 燃烧燃烧中和反应中和反应金属与酸反应金属与酸反应活泼金属与水的反应活泼金属与水的反应 生石灰和

15、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)28H2O+NH4ClFe+H2O（g）Na2CO310H2O+NH4NO3 大部分分解反应大部分分解反应电离电离在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1 1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而而这种能量这种能量 变化又通常表现为热能变化。变化又通常表现为热能变化。2 2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

16、要原因。3 3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小的相对大小（宏观）（宏观）。4 4、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。【小结小结】在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确小结：小结：能量公式化能量公式化E（反应物）（反应物）E（生成物）（生成物）Q(能量守恒定律）能量守恒定律）E（反应物）（反应物）E（生成物）（生成物）QQ0为放

17、热反应为放热反应Q 生成物的总能量，生成物的总能量，化学反应化学反应 能量。能量。若反应物的总能量若反应物的总能量 4Q4Q3 3 B.2QB.2Q1 1+Q+Q2 2 4Q 4Q3 3 C.QC.Q1 1+Q+Q2 2 QQ3 3 D.QD.Q1 1+Q+Q2 2=Q=Q3 3B在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确5 5、下列关于能量转换的认识中不正确的下列关于能量转换的认识中不正确的 是（是（）A.A.电解水生成氢气和氧气时，电能转电解水生成氢气和氧气时，电能转 化为化学能化为化学能B.B.绿色植物进行光合作用时，太阳

18、能绿色植物进行光合作用时，太阳能 转化为热能转化为热能C.C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能煤燃烧时，化学能主要转化为热能D.D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能白炽灯工作时，电能全部转化为光能BD在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确6 6、下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.物质发生化学反应都伴随着能量变化物质发生化学反应都伴随着能量变化B.B.所有物质的内部都所有物质的内部都“储存储存”有能量，而有能量，而且这些能量都是相等的且这些能量都是相等的C.C.在一个确定的化学反应关系中，反应在一个确定的化学反应

19、关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量物的总能量总是高于生成物的总能量D.D.化学反应的过程实质是断开旧化学键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形成新化学键的过程AD在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确思考：思考：酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？实验实验3 3 酸碱反应的本质就是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。可得出推论：酸碱中和反应都是放热反应。反应中反应中H+和和OH-离子的量相等离子的量相等，生成水的，生

20、成水的量相等，放出的热量也相等量相等，放出的热量也相等 现象结论中和反应后溶液的温度比中和反应后溶液的温度比反应前盐酸和氢氧化钠溶反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度高。液的温度高。盐酸和氢氧化钠溶液的反盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中放出热量，使溶应过程中放出热量，使溶液混合物的温度升高。液混合物的温度升高。分析：分析：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 中和热的概念中和热的概念:酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为时所释放的热量称为中和热中和热。思考与交流：思考与交流：注：（1）中和反

21、应都放出热量 （2）稀溶液中，强酸与强碱的中和 热为定值：57.3KJ/mol在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保

22、温、隔热、减少实验过环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。杯中进行。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一是注重一是注重“量量”的问题，如的问题，如 反应物的浓度和体反应物的浓度和体积取定值；积取定值；测量反应前后的温度值；测量反应前后的温度值；做平行做平行实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如实验取平均值。二是尽量减小实验误差

23、，如 用用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；量液器最好量液器最好使用移液管；使用移液管；搅拌使反应充分进行；搅拌使反应充分进行；及时散及时散热，使混合液温度均衡；热，使混合液温度均衡；温度计的精确度高，温度计的精确度高，最好使用精度为最好使用精度为0.1 0.1 或更高的温度计；或更高的温度计；盐酸盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；温度计要读准确。温度计要读准确。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1L1mol/L的硫酸溶液与2L2mol/L的NaOH溶液完全反应，放出114.6KJ的热量，有人由此得出强酸与强碱反应的中和热为114.6KJ/mol.这种结论是否正确，为什么？