专题五 化学能与热能
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。
化学能与热能
高一化学VIP讲义第四讲：化学反应与能量重点：化学键与化学反应中能量的变化的关系，建立科学的能量关难点：化学反应热效应的实质，从微观结构变化看化学反应的能量变化第一节化学能与热能思考：煤、石油、天然气，它们燃烧是释放的热量。
这种热能从何而来？石灰石高温分解生成氧化钙，高温提供的热能在石灰石分解过程中起什么作用？一、化学键与化学反应中能量的转化关系1、微观上来看化学反应中能量的变化氢气和氯气的反应：H2(g) ＋Cl2(g) ==== 2HCl(g)断开1mol H2 分子中的H—H 键时需要吸收436kJ的热量断开1molCl2分子中的Cl—Cl键时需要吸收243kJ的热量形成2molHCl分子中的H—Cl 键时要释放2×431kJ的热量则(1)化学键断裂时需要吸收能量。
吸收总能量为：436kJ＋243kJ＝679 kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。
释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862 kJ，(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—679kJ=183kJ总结：⑴我们可以得出化学反应的本质是什么呢？⑵化学反应中的热量是怎么样的产生的呢？它的微观过程是怎么样的？任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧键断裂的时候需要吸收能量，当原子重新组成生成物、新化学键形成的时候，又要放出热量。
新化学键形成的时候，所释放的总能量与反应物中旧键的断裂时所吸收的能量的差就是此反应的反应热反应物中化学键断裂吸收的能量____________形成化学键放出的能量，则为吸热反应。
反应物中化学键断裂吸收的能量____________形成化学键放出的能量，则为放热反应。
⑶键能：拆开气态物质中1mol某种共价键需要吸收的能量或合成气态物质中1mol某种共价键放出的能量，就是该共价键的键能。
原子形成分子的过程中要放出热量，反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子之间的共价键断裂则吸收能量。
注意：形成共价化合物的原子半径越小，其共价键越强，键能越大，该共价键越是牢固，分子越是稳定。
化学必修2《化学能与热能》PPT课件
问题交流【学与问】 这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能 之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：
化学反应
热能
煤、石油、天然气的燃烧（产生）
CaCO3经过高温煅烧分解成CaO（动力）
热能对化学反应的支持作用，利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。
获取能量
探索与总结
反应物的总能量高
生成物的总能量低
生成物的总能量高
反应物的总能量低
放热反应
吸热反应
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
化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
小结：
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。
：
＋
→
Cl
··
··
H
··
··
H2 + Cl2 = 2HCl
H—H
Cl —Cl
H—Cl
吸收能量
断开
断开
吸收能量
形成
放出能量
点燃
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
吸收能量
⑶. 从化学键的观点来分析能量的变化
一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键 断裂和新化学键形成的过程。
思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？
化学反应中能量的变化
01
《化学能与热能》教案(优秀4篇)
《化学能与热能》教案(优秀4篇)《化学能与热能》教案篇一一、教学目标1.了解化学能与热能的相互转化；了解吸热反应、放热反应以及化学反应在提供热量上的重要作用；2.通过讨论交流，加强分析、综合的思维能力；3.体验科学探究的乐趣，树立节约能源的意识。
二、教学重难点【重点】化学能与热能的相互转化。
【难点】通过测定反应中的温度变化，理解化学能与热能的相互转化。
三、教学过程环节一：导入新课【提出问题】展示“自热饭盒”的图片，观察一下自热饭盒与普通饭盒有什么不同之处？【学生回答】有一个“加热包”。
【教师引导】这个小小的加热包就是利用了化学反应来提供热能。
其实在我们生活中经常会利用化学反应来提供能量，那今天就让我们共同来学习《化学能与热能》这节课的内容。
环节二：新课讲授【教师提问】回忆之前所做的化学实验，想一想化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢？【学生回答】化学反应中能量变化的主要表现形式：热量变化，即吸热或放热。
【教师引导】能否根据反应过程中的热量变化可将化学反应进行分类？【学生回答】根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【教师总结】放热反应即指反应过程中放出热量的反应，吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。
【过渡】接下来我们用实验的方式感受一下吸热反应和放热反应。
实验1：【演示实验】在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。
【学生思考】为什么要用砂纸打磨铝片？(因为铝片表面有氧化膜，打磨铝片能够除去表面的氧化膜。
)【描述现象】有气泡产生，温度计的示数上升，这是因为酸遇活泼金属反应生成氢气和盐，反应放热。
实验2：【演示实验】如图所示【小组讨论】为什么要将八水合氢氧化钡晶体磨成粉末？为什么混合后要立即用玻璃棒搅拌？反应后有什么气体产生？(磨成粉末、玻璃棒快速搅拌混合物是为了使反应迅速反应完全；有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成) 【描述现象，得出结论】1.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成。
化学能与热能课件ppt
(√ )
(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化
(× )
(4)吸热反应在任何条件都不能发生
(× )
(5)Na 转化为 Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(
)
B.E1 为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化 能
C.正反应的热效应 பைடு நூலகம்H＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应 D.此图中逆反应的热效应 ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热
反应
题组一 活化能与反应热
1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( D )
该图表示的正反应放热，ΔH 为 负值，逆反应吸热，ΔH 为正值。
I 考点二 热化学方程式
1.概念 表示参加反应 物质的量 和 反应热
的关系的化学方
程式。
2.意义 表明了化学反应中的 物质 变化和 能量 变化。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时放
解析
断裂 1 mol S—S 键吸收能量 280 kJ，断裂 3 mol F—F 键吸 收能量 3×160 kJ，则吸收的 总 能 量 为 Q 吸 ＝ 280 kJ ＋ 3×160 kJ＝760 kJ，释放的总 能量为 Q 放＝330 kJ×6＝1 980 kJ，由反应方程式：S(s) ＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝ 760 kJ·mol－1－1 980 kJ·mol－1 ＝－1 220 kJ·mol－1。
化学能与热能课件(90张)
解析：水的分解是吸热反应，A 错误；氢能源由于受贮存和运 输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用的价值，B、 D 错误。
答案：C
[练后归纳]
常见的能源类型
考点二 热化学方程式
1．热化学方程式概念 表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。 2．热化学方程式意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 表示在 25 ℃，101 kPa 时，1_mol 固体碳和 1_mol 氧气反应生 成 1_mol 二氧化碳，同时放出 393.5_kJ 的热量。
氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 ②在书写热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平
其余物质的化学计量数。例如：
C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。
(2)中和热
①概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1_mol 液
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
解析：氢能是易燃烧、Байду номын сангаас值高、原料来源广的新能源；但它也 有储存难、制备成本高等缺点，所以正确答案为 A。
答案：A
7．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危 机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的 是( )
A．H2O 的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
态变化。
[回扣判断](正确的划“√”，错误的划“×”) (1)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变 ΔH>0( √ ) (2)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH1 和 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 中的 ΔH1＝ΔH2( × ) (3)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH1 和 H2O(g)===H2(g)＋12O2(g) ΔH2 中的 ΔH1＝ΔH2( × ) (4)已知相同条件下 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH1，反应 2SO2(s)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH2，则 ΔH1>ΔH2( × )
人教版化学《化学能与热能》实用课件
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
3．举例
化学键变化 拆开1 mol N≡N 拆开1 mol H—H 形成1 mol N—H
能量变化 吸收942 kJ 吸收436 kJ 放出391 kJ
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
化学反应 放出能量
化学反应 吸收能量
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT) 人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
3．关于化学键的断裂，下列说法中正确的是 （BC） 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
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
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。
人教版高一化学必修二第二章第一节 化学能与热能(共23张PPT)
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 （1）从化学反应的本质角度考虑
在化学反应中: 断键吸收的总能量 < 成键放出的总能量
断键吸收的总能量 > 成键放出的总能量
化学能与热能课件
实验视频
[实验2—1] 铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2～3mL６ mol/L的盐酸，再插入用砂纸打 磨光的铝条。观察现象，并用温 度计测量溶液温度的变化。
实验探究
现象
铝与盐酸反应，放出大量气 泡，温度升高
化学反应方程式：
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
结论
该反应是 放热反应
解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量 比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸 收的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol H－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此 要吸收能量。
二、化学能与热能的相互转化
1.两条基本的自然定律： ①质量守恒定律： 自然界的物质发生转化时总质量不变 ②能量守恒定律： 一种能量可以转化为另一种能量，但 是体系包含的总能量保持不变。
1.化学反应 吸收热量 Ba（OH）2·8H2O NH4Cl晶体反应。
2.两个定律 质量守恒定律 能量守恒定律
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
物质与氧气的反应 燃料的燃烧 中和反应 金属与酸 活泼金属与水的反应 生石灰和水反应 大部分化合反应
吸热反应
C + CO2 C + H2O H2 + CuO Ba(OH)2·8H2O + NH4Cl Fe+H2O（g） 大部分分解反应
启示： 生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。
科学视野
社会发展与能源利用
人类利用能源的三个阶段
柴草时期
中国古代制陶图
人类利用能源的三个阶段
化石能源时期
人类利用能源的三个阶段