化学能与热能的相互转化
化学能与热能的相互转化教案
化学能与热能的相互转化教案一、教学目标1. 让学生了解化学能和热能的概念及其相互转化关系。
2. 掌握化学反应中的能量变化，认识放热反应和吸热反应。
3. 能运用能量守恒定律解释化学反应中的能量变化。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容1. 化学能和热能的概念2. 化学反应中的能量变化3. 放热反应和吸热反应4. 能量守恒定律在化学反应中的应用5. 实验：测定反应热三、教学重点与难点1. 教学重点：化学能与热能的相互转化关系，化学反应中的能量变化，放热反应和吸热反应的判断。
2. 教学难点：能量守恒定律在化学反应中的应用，实验操作和数据处理。
四、教学方法1. 采用讲授法、实验法、讨论法、提问法等多种教学方法，引导学生主动探究、积极思考。
2. 通过实验操作和数据分析，培养学生的实践能力和科学素养。
3. 利用多媒体课件辅助教学，提高学生的学习兴趣和效果。
五、教学过程1. 导入新课：以一个实际例子引入化学能与热能的相互转化，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解化学能和热能的概念，阐述它们之间的相互转化关系。
3. 讲解化学反应中的能量变化，介绍放热反应和吸热反应的特点。
4. 引导学生运用能量守恒定律解释化学反应中的能量变化。
5. 布置实验：测定反应热，让学生亲自动手操作，观察实验现象。
6. 数据处理与分析：引导学生运用实验数据验证能量守恒定律。
7. 总结本节课的主要内容和知识点，强调重点和难点。
8. 布置作业：巩固本节课所学知识，提高学生的应用能力。
9. 课后反思：对本节课的教学效果进行总结和评价，为下一步教学提供参考。
六、教学评价1. 评价学生对化学能和热能概念的理解程度。
2. 评价学生对化学反应中能量变化的掌握情况。
3. 评价学生对放热反应和吸热反应的判断能力。
4. 评价学生对能量守恒定律在化学反应中应用的理解。
5. 评价学生在实验操作中的技能和实验数据的处理能力。
各种能量转换的原理
各种能量转换的原理能量转换是自然界中常见的过程，它涉及到不同形式的能量之间的相互转换。
从化学能转化为热能，再到动能或电能转化为光能，各种能量之间的转换相互交织，构成了宇宙运行的基础。
本文将探讨几种常见的能量转换原理。
一、化学能转换为热能的原理化学能是物质的一种内部能量，当物质发生化学反应时，化学能会被释放出来，形成热能。
这种能量转换的原理可以通过燃烧反应来解释。
例如，当燃料与氧气发生燃烧时，化学键断裂，原子重新排列，释放出大量的热能。
热能可以使物体温度升高，或者用于蒸汽发电，将热能转化为电能。
二、动能转换为电能的原理动能是物体运动时所具有的能量，而电能则是电荷运动所具有的能量。
动能可以通过发电机来转化为电能。
发电机内部的导线在磁场中旋转时，因运动电荷的相互作用，会产生电流，从而将动能转换为电能。
这种能量转换的原理被应用于各种发电设备，如水力发电、风力发电和核能发电。
三、电能转换为光能的原理电能可以转化为光能的现象被称为电-光转换，其中最常见的就是光源的工作原理。
例如，当电流通过电灯泡的丝状灯丝时，灯丝会发热，温度升高，然后发射出可见光。
这是由于电子在碰撞中释放能量，激发光子的原子以光的形式释放出来。
这种能量转换在日常生活中广泛应用，比如电视、激光器和LED显示屏等。
四、热能转换为机械能的原理热能可以通过热机转换为机械能。
热机包括蒸汽机和内燃机等，其工作原理都是利用燃料的热能产生高温高压的蒸汽或燃烧气体，从而推动活塞或涡轮旋转，将热能转化为机械能。
这种能量转换在工业和交通运输领域有着广泛的应用，推动了社会的发展。
五、机械能转换为声能的原理机械能可以通过振动物体来转化为声能。
当一个物体振动时，会产生压缩和稀疏的空气波动，形成声波。
声波通过空气传播，最终被我们的耳朵接收和感知。
这种能量转换的原理被应用于音乐、通讯和声波传感器等领域。
总结起来，各种能量之间的转换是宇宙运行的基础。
化学能转化为热能，动能转化为电能，电能转化为光能，热能转化为机械能，机械能转化为声能，不同形式的能量相互转换，推动着世界的运转。
化学能与热能的相互转化
第二章第一节化学能与热能第二课时化学能与热能的相互转化【学习目标】1.了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。
2.理解热化学方程式的含义，掌握热化学方程式的书写和正误的判断。
3.了解中和热的测定和化学反应热的实验方法。
【新知探究】一、化学能与热能的相互转化1．两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”(1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时________保持不变。
(2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时________保持不变。
2．吸热反应和放热反应(1)定义吸热反应：________热量的化学反应；放热反应：________热量的化学反应。
(2)实验探究223.中和热（1）定义：酸和碱发生中和反应生成 ________水时所释放的热量。
（2）中和反应反应热的测定。
【选修四P4】【归纳】常见的放热反应和吸热反应二、热化学方程式的书写阅读选修四P3-4，归纳热化学方程式的书写时须注意事项 【例1】注意：① ；② 。
【例2】因此：书写热化学方程式一定要注明参加反应的物质的状态。
【思考】热化学方程式中化学计量数表示什么含义和热化学方程式的含义？含义：1molH 2和1/2molO 2反应生成1mol 气态水，放出241.8kJ 的热量。
2H 2（g ）+O 2（g ）2H 2O （g ）ΔH=－483.6kJ/mol含义：1、热化学方程式：（1）定义：表示参加反应 和 关系的化学方程式。
（2）意义：它既表明了化学反应中的 变化，也表明了其中的 变化。
2、热化学方程式的书写：（与化学方程式相比）【例3】1molN 2(g)与适量的H 2(g)反应生成NH 3(g),放出92.2KJ 热量热化学方程式：【变式】1molC(s)与适量的H 2O (g)反应生成CO(g)和H 2(g),吸收131.5KJ 热量热化学方程式：注意事项：（1）指明反应的 和 ，若不指明，则说明反应热在25 ℃、101 kPa 下测定的。
化学能与热能的转化
化学能与热能的转化人类的生产和生活离不开能源，而化学能和热能则是常用的能源之一。
化学能指的是物质在化学反应中所拥有的能量，而热能则是物体的温度所带有的能量。
这两种能量之间的相互转化在我们的日常生活中十分普遍，本文将为您详细介绍化学能和热能的转化方式及其应用。
一、化学能转化为热能化学能转化为热能是指在化学反应中放出的热量。
例如将羟基乙酸钠和硫酸反应，就能放出大量热量。
这是因为反应中羟基乙酸钠和硫酸之间所形成的化学键能量降低，化学反应后所形成的化学键能量提升，通过反应所放出的能量就是热能。
化学能转化为热能是一种常见的现象。
在燃烧过程中，有机物和氧气发生反应，也是将化学能转化为热能的过程。
例如火柴点燃的时候，木头中的碳、氢等元素与空气中的氧气发生燃烧反应，放出大量热量，照明上则是使用切合成形、可持续风能转化电能的 LED。
这些发光二极管能够在低功率的驅動下發出強光，並在長時間使用後不會發熱。
二、热能转化为化学能热能转化为化学能的实例比较少，但也不是没有。
例如在日常生活中，煮饭的时候需要用到热能，而食物中的化学能则是在加饭的过程中得到转化并存储在食物中的。
另外，人类使用太阳能的方式中，也存在热能转化为化学能的过程。
我们可以通过光合作用将太阳能转化为植物体内的化学能，植物在这个过程中将光能转化成化学能，并储存在植物体内。
当我们食用植物时，就能将这些化学能转化为人体能量。
三、化学能和热能的应用化学能和热能作为常用的能源，在我们日常生活中有很多应用。
例如在煮茶或煮酒的时候，萎缩干燥的茶叶或果皮会被水蒸气中的热能软化、膨胀，释放出茶香或酒香。
同样，在生产过程中，也需要化学能和热能的应用。
例如在工业生产中，压缩空气的作用过程中就需要使用热能，这样可以降低压缩空气时所需要消耗的能量。
总的来说，化学能和热能的转化是人类生产和生活中不可或缺的一部分。
通过对化学能和热能的充分利用，我们可以更加高效地生产和生活，推动社会进步和发展。
化学能与热能的相互转化
A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④
3、下列有关能量转换的说法不正确的是 （ ）
C
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
4、在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后 向烧杯内加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，如下图所示。试回答下列问题：
自学指导二—化学能与热能的相互转化 观看实验视频，完成实验表格
(1)化学能转化为热能
气泡 升高
2Al＋6HCl ===2AlCl3＋3H2↑
化学能转化为热能释放出来
知 识导 学 (2)热能转化为化学能。
刺激性气味的气体 降低
BaCl2＋2NH3 ↑＋10H2O
热能转化为化学能储存起来
思考：中和反应是吸热反应还是放热反应？ 中和反应是放热反应。
可再生 太阳能、氢能、核能
煤、石油、天然气 清洁
随堂练习
1、下列说法中正确的是 （ ）
C
C.反应是放热的还是吸热的，决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
2、下列变化中属于吸热反应的是( )
DБайду номын сангаас
①液态水汽化 ②将胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
自学指导三—化学能与热能的应用 阅读课本P34最后两个自然段及P35—36完成下面填空
(1)化学物质中的________通过反应转化成______化__学，能是人类生存和发展的动力之源。 (2)______转化成________是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。 热能
化学能与热能的相互转换
化学物质中的化学能通过化学反应转化成热能，提供了 人
类生存和发展所需要的能量和动力
，如化石燃料的燃烧 、
炸药开山 、 发射火箭 等；而热能转化为化学能是 人们进
行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径
，如 高温
冶炼金属 、分解化合物 等。
2.生物体中的能量转化及利用
能源物质在人体中氧化分解生成 CO2 和 H2O，产生的能量 一部分以热量的形式散失；另一部分作为可转移能量在人体
内利用(如合成代谢)。
3.人类利用能源的三个阶段： 柴草 时期、 化石能源 时期和 多能源结构 时期。可再生 能源和 清洁 能源是两类重要的 新能源，主要有 太阳能 、 氢能 、 核能 、 生物质能 等。
[归纳总结] 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 、 电能 、光能 等，在转化时遵守 能量守恒定律 。
6.某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验
探究，除了用手触摸试管壁感觉发热外，还设计了下列几
个可行性方案。
甲方案：将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑
本
课
在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓
时
栏
缓滴入水，看到的现象是
，说明反应放热。
目 开
(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
栏 目
D.稀 NaOH 与 95%浓硫酸反应生成 1 mol 水
开
关 解析 A 放出热量应为 2 mol×57.3 kJ·mol－1；
B 放出热量(即中和热)应略小于 57.3 kJ，因弱酸、弱碱在水 中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱，弱酸与强碱
的中和反应热值小于 57.3 kJ；
酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故 D 错。
2023年高一化学寒假复习第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化(解析版)
第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化【学习目标】1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.设计实验认识构成原电池的条件。
4.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。
5.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
6.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。
7.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
【基础知识】一、化学反应与热能1、实验探究（1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。
（2）将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。
用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。
2、放热反应与吸热反应(1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。
3、化学反应存在能量变化的原因（1）从化学键的变化理解——主要原因（2）从物质储存化学能的角度理解宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图化学反应 放出热量化学反应 吸收热量①放热反应可以看成是反应物所具有的 化学 能转化为 热 能释放出来。
②吸热反应可以看成是 热 能转化为 化学 能被生成物所“储存”。
4、人类对能源的利用 （1）利用的三个阶段柴草时期——树枝杂草 ↓化石能源时期—— 煤 、 石油 、 天然气 ↓多能源结构时期——太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等（2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ①一是其短期内 不可再生 ，储量有限；②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 SO 2、NO x 、CO 等是大气污染物的主要来源。
课件3：2.1.2 化学能与热能的相互转化
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O
一个确定的化学反应完成后的结果是吸
？ 收能量还是放出能量，到底是由什么决
定的呢？
巩固练习
判断正误:
× 1、吸热反应一定需要加热才能发生吗？
巩固练习
× 2、需要加热才能发生的反应一定是吸
热反应吗？
归纳总结：
常见放热反应： 金属与水或酸反应、大多数化合反应、 燃烧反应、酸碱中和反应、缓慢氧化等。
第二章 化学反应与能量
第一节 第2课时 化学能与热能的相互转化
一、化学能与放热出能能量的相互转化
分组实验2－1
实验探究
实验步骤
眼睛看到 用手触摸的 温度计测
的现象
感觉
量温度
在一支试管中 加入2~3mL 6mol/L 盐酸
无色透明 溶液
凉
插入用砂纸打 有气泡 磨光的铝条 生成
结论
生成H2
热 有热量放出 温度升高
2Al+ 6HCl＝2AlCl3+3H2
吸收能量
分组实验2－2
实验探究
实验步骤
实验现象
将晶体混合在一起，
立即用玻璃棒迅速 有刺激性气体
搅拌
生成
得出结论 生成NH3
观察反应感觉烧杯变凉 反应吸热
用手拿起烧杯
玻璃片粘到 烧杯底部
反应吸收热量，
使体系温度降低， 使水结冰
常见吸热反应： 大多数的分解反应、 碳和水蒸气、C和CO2的反应、 铵盐与碱的反应等。
本节内容结束
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(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 ________________________________________________________ 。 使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是 药品用量太少；晶体未研成粉末反应太慢；没有迅速搅拌；环境温度太高； ______________________________________________________ 。
放热反应：1、2、3、7、10
常见的吸热反应和放热反应
特别提示：任何化学反应一定伴随着能量的变化
(包括热能、电能、光能等形式的能量，一般表现 为热量的形式)，但是有能量变化的过程不一定是 化学反应。吸热反应和放热反应均是化学反应。 NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，属于放热过程， 不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水、升华、蒸发、 分子形成原子等属于吸热过程，不属于吸热反应。
实验 现象 反应方程式 结论
Ba(OH)2·8H2O ①产生 Ba(OH)2·8H ＋2NH4Cl=== 热能转化为化 ______________ ____________ ___ 刺激性气味的气体 2O(s)＋ 学能储存起来 ______________ ____ BaCl2＋2NH3 NH4Cl(s) ②固体温度________ 降低 ↑＋10H ______ 2O
随堂练习 1、下列说法中正确的是
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是放热的还是吸热的，决定于反应物和生成物所具有 的总能量的相对大小 D.吸热反应在常温的条件下不能发生
2、下列变化中属于吸热反应的是( D ) ①液态水汽化 ②将胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀 释 ④氯酸钾分解制氧气 A．①④ B．②③ ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 C．①④⑤ D．②④
思考：
化学反应中能量变化的主要表现形式是什么？
热量变化——吸热或者放热
那么：什么是吸热反应？什么是放热反应？
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。 问题：哪些化学反应属于吸热反应？哪些属于 放热反应？
自学指导二—化学能与热能的相互转化
观看实验视频，完成实验表格
(1)化学能转化为热能
实验 现象
气泡 ①产生____ ②溶液温度 升高 ________
反应方程式
结论
Al＋HCl(aq)
________________ ______________ 2Al＋6HCl 化学能转化为热 ________ __________ ===2AlCl 3＋3H2↑ 能释放出来
知 识 导 学
(2)热能转化为化学能。
在大气压的作用下，烧杯与玻璃片黏在 一起了
(5)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而 看玻璃片能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”而黏在一起的。 黏在一起的
作业
1、“三清”：两条基本的自然定律
化学能与热能的应用
2、课下练习：课时作业（七）
(3)如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还 用皮肤感受，感觉很凉；用温度计来检验，发现温度降低 可以采取的方式是 __________________________________________ 。
(4)实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧杯与玻 水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气， 璃片也“黏在一起了”，原因是 ______________________________。
3、下列有关能量转换的说法不正确的是 （ C ） A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热 能的过程
4、在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡 晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻 璃片上，然后向烧杯内加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃 棒迅速搅拌，如下图所示。试回答下列问题：
自学指导三—化学能与热能的应用
阅读课本P34最后两个自然段及P35—36完成下面填空
化学能 通过反应转化成 (1)化学物质中的________ 热能 ，是人类生存和发展的动力之源。 ________ 热能 转化成________ 化学能 是人们进行化学科学 (2)______
研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。
思考：中和反应是吸热反应还是放热反应？
中和反应是放热反应。 酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放 的热量称为中和热
练一练：判断下列现象哪些是吸热反应哪些是放热反应 1、煤炭燃烧 2、锌粒与盐酸反应 3、氢氧化钠溶液 与盐酸混合 4、大理石分解 5、浓硫酸溶于水 6、 冰雪融化 7、生石灰与水反应 8、水蒸气液化 9、 C在高温下与CO2反应 10、食物腐败 吸热反应：4、6
知 识 导 学
人类利用能源的三个阶段。
(1)柴草时期。
该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主 要能源。 (2)化石能源时期。 从18世纪中期到现代，以煤、石油、天然气 ________________为主要能源。 (3)多能源结构时期。 可再生能源和______ 清洁 能源(绿色能源)为主要能源，主要 以______ 太阳能、氢能、核能 包括__________________ 、生物质能、地壳地表能等。
第一节 化学能与热能
第2课时 化学能与热能的相互转化
学习目标 1.了解化学能与热能的相互转化。
2.理解中和热的概念。
3.了解能量转化在生产、生活中的应用。
自学指导一—两条基本的自然定律
自行阅读课本P33第一自然段，完成以下问题
1、什么是质量守恒定律
2、什么是能量守恒定律
质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总 质量不变。 能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一 种形式的能量，但是体系包含的总能量不变。