人教版高中化学必修二第二章第一节化学能和热能 课件(共30张PPT)
2020人教版化学必修2 第2章 第1节 化学能与热能
第一节 化学能与热能
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[课标要求]
1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2．知道反应物总能量与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。
3．了解化学能与热能的相互转化。
4．了解能量转化在生产、生活中的应用。
1．化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。若E1>E2，则为放热反应；若E1
2．化学反应中，断裂反应物中化学键吸收能量为Q(吸)，形成生成物中化学键放出能量为Q(放)，则化学反应过程中的能量变为ΔQ＝Q(吸)－Q(放)，若ΔQ<0，为放热反应，若ΔQ>0，为吸热反应。
3．(1)常见的放热反应：所有燃烧反应，酸碱中和反应，金属与水、酸的反应，绝大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，以C、H2、CO为还原剂的反应，大多数分解反应。
4．物质具有的能量越低，物质的稳定性越强，即能量越低越稳定。
化学键与化学反应中能量变化的关系
1．化学反应中能量变化的原因——微观角度
(1)化学反应的实质
原子之间重新组合，是反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键形成的过程。
(2)化学反应中能量变化的原因
①变化原因：
②实例：
a．断裂1 mol H—H键(H—H→2H)吸收436 kJ能量，形成1 mol H—H键(2H→H—H)放出436 kJ能量；
b．断裂4 mol C—H键(CH4→C＋4H)吸收1 660 kJ能量，形成1 mol C—H键(C＋H→C—H)放出415 kJ能量。
③结论：
化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成。
2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度
(1)物质的能量与反应放出、吸收能量的关系
反应物总能量>生成物总能量：反应放出能量；反应物总能量
(2)结论：化学反应中的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
人教版高中化学必修二2.1化学能与热能
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
1.下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是( )
解析:反应过程中,应该是首先吸收能量,拆开反应物中的化学键,能量升高,而后重新结合为生成物,该过程是放出能量,显然D项的能量变化过程恰好相反;C项两过程能量变化相等,这样的反应不存在;A项生成物的总能量比反应物的总能量高,说明该反应是吸热反应;B项生成物的总能量比反应物的总能量低,说明该反应是放热反应。
答案:A
2.下列反应属于放热反应的是( )
A.铁与盐酸反应
B.C与CO2共热
C.碳酸钙的分解
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
解析:Fe+2HClFeCl2+H2↑,放热反应;C+CO22CO,吸热反应;CaCO3CaO+CO2↑,吸热反应;Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O,吸热反应。
答案:A
3.(2013·广东佛山高一检测)已知反应X+YM+N为吸热反应,对这个反应下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
解析:吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误、D正确;吸热反应不一定需要加热,B错误;若从化学键的角度分析,吸热反应中旧键断裂时吸收能量多,新键形成时放出能量少,C错误。
答案:D
4.在下列化学反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )
A.2H2+O22H2O
B.CaCO3CaO+CO2↑
C.CaO+CO2CaCO3
D.CH3CH2OH(乙醇)+3O22CO2+3H2O
解析:反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应。A、D中的反应为燃烧反应,均为放热反应;B、C中的两个反应恰好相反,CaCO3分解是吸热反应,化合生成CaCO3的反应为放热反应。
高一人教版第二章第一节化学能与热能
1 第一节 化学能与热能
1.1化学键与化学反应中能量的变化
一、知识要点
I.前言内容
煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而来？与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么作用？
实验：往一片棉花里加入两药匙的过氧化钠，然后滴加几滴水，观察现象。 为什么棉花可以燃烧？
【归纳小结】物质在发生化学反应的同时都还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为 的变化。（除此之外还有的反应表现为还有 、 的变化）
II、化学能与热能的相互转化
一、化学能转化成热能
【实验一】镁条与盐酸的反应能量的变化
实验步骤：在试管里加入2-3 mL 6 mol/L 的盐酸，再插入镁条，立即用手触摸试管外壁，感受其温度，并用温度计测量溶液的温度，做好记录，当反应进行到大量气泡冒出时，再用手触摸试管外壁感受其温度，并用温度计测量溶液的温度，做好记录。
注意事项：镁与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的镁条，反应前要用砂纸 ，这样进行实验时，用手触摸才能明显感觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。
实验现象：试管外壁和溶液的温度，反应后比反应前高，有大量气泡逸出。
实验结论：铝与盐酸反应产生H2 ，并放出热量。该反应是放热反应
方程式：Mg+2HCl == MgCl2+H2
【实验二】Ba(OH)2 ·8H2O 与NH4Cl 反应中的能量变化
【投影实验】
实验步骤 实验现象 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 有 气生成
2、用手触摸烧杯下部 感觉烧杯变凉 反应
3、用手拿起烧杯 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部 反应 热量使体系温度降低，使水结成冰
最新人教版高中化学必修二第二章+第一节+化学能与热能
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第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．下列关于化学反应说法中不正确的是( )
A．化学反应过程中一定有热量释放出来
B．化学反应的特征是有新物质生成
C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂，新键生成的过程
D．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等
2．以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是( )
A．发展氢能和太阳能
B．限制塑料制品的使用
C．提高原子利用率，发展绿色化学
D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
3．冰岛火山爆发再一次向人类敲响了警钟，必须发展“低碳经济”。氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。下列不是氢能优点的是( )
A．原料来源广
B．易燃烧，放出热量多
C．产物无污染
D．制取H2简单易行
4．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( )
A．锌粒与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
5．关于吸热反应和放热反应，下列说法正确的是( )
A．需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应
B．放热反应不需要加热即可发生
C．放热反应常温下易发生
D．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，不能看反应条件
6．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收1.9 kJ的能量。下列说法正确的是( )
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．固体煤变成气体燃料后，燃烧效率变低
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量更多
7．下列叙述正确的是( )
①化学反应都遵循质量守恒定律 ②化学反应都遵循能量守恒定律 ③化学反应都有新物质生成 ④化学反应都伴随着能量变化
山西省运城中学高中化学人教版必修2备课资料第二章第
化学能与热能
第2课时
[教学目标]
1、能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。
2、了解化学能的应用。
3、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。
4、通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。
【教学重点】 进一步理解化学反应与能量之间的变化关系。
【教学难点】 化学能与热能的转化关系。
【教学过程】
[复习] 两条基本的自然定律：质量守恒定律和能量守恒定律。
[板书] 二、化学能与热能的相互转化
生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙，试管发烫，说明反应放出了热能。
[设问]热能是能量的一种表现形式。那么，除刚才的这个反应，其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢？其表现形式又是怎样的？根据你已有的知识经验举例说明。
[学生举例]
[归纳小结]
物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化。
[设疑]
那么，化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢？这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨，从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。
[分组实验] 见教材P33实验2-1。
[思考与讨论]
用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，那么，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？各有什么优缺点？
[交流与评价]
1、实验过程中，你自己最满意的做法是什么？最不满意的做法是什么？
2、在思考、讨论的过程中，其他同学给了你哪些启示？你又给了他们哪些启示？
[演示实验] 见教材实验2-2
[思考与讨论]
1、通过观察实验现象，你得出了哪些结论？写出反应方程式。
2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题？还可以做哪些改进？实验中对你最有启发的是什么？
[小结] 化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化，有的放热，有的吸热。 [设疑] 通过前面的学习，我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的，而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的，那么，作为一类重要而常见的反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。
高中化学_必修二_第二章_化学反应与能量_讲义与习题
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能 知识点
、化学能与热能的相互转化
1、镁条与盐酸的反应能量的变化一一温度升高，放热反应
注意：要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的镁条，反应前要用砂纸打磨光亮
3、酸碱中和反应中的能量变化 -------- 温度升高，放热反应
结论：酸与碱发生中和反应生成 1molH2O时所释放的热量称为中和热。
二、 常见的吸热反应和放热反应
1、 放热反应：
(1) 燃料的燃烧C + O2 = CO2
(2) 中和反应 HCI + NaOH = NaCI + H 2O
(3) 活泼金属与水或酸的反应
(4) 大部分化合反应
(5) 食物的缓慢氧化
2、 吸热反应
(1) 大多数分解反应： CaCO3 = CaO + CO2T
(2) Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4CI晶体的反应：
(3) 碳与CO2气体的反应： C + CO2 = 2CO
(4) 碳与水蒸气的反应：C + H2O= CO + H2
(5) 氢气还原氧化铜： 出+CuO = H2O+CU
三、 化学能的利用
(1 )柴草时期一一火的发现至 18世纪产业革命一一以树枝杂草为主要能源。
(2)化石能源时期一一18世纪中期至现代一一以煤、石油、天然气为主要能源。
(3)多能源结构时期一一可再生能源和清洁能源 (绿色能源)将成为新能源的主力军C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
四、 宏观上化学反应能量变化的原因
在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差
1、 EE （反应物）〉EE （生成物）——放出能量
2、 刀E （反应物）v EE （生成物）一一吸收能量
五、 微观上化学反应能量变化的原因
化学反应的过程中伴随着能量变化，通常表现为热量的变化
放热反应：放出热的化学反应
化学反应-
-吸热反应：吸收热的化学反应
吸放热与能量关系
-------- F *輕隆議嘟屋：
化学人教版高中必修2人教版高中化学必修2第二章第一节 化学能与热能(一)
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学习参考资料 ：第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能(一) 授课班级
课 时
教
学
目
的 知识
与
技能 1、 了解化学能与化学反应中能量变化之间的关系
2、 在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因
过程
与
方法 1、具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考能力，善于与人合作，具有团队精神
情感
态度
价值观 1、 发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
2、 有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。树立正确的能源观
热爱家乡，热爱祖国，树立为中华民族复兴、为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命word整理版
学习参考资料 感。
重
点 化学键与能量变化的关系
难
点 从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观
知
识
结
构
与
板
书
设
计 第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。
破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量
2、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。
3、引起化学反应中的能量变化：
(1) 微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。
(2) 宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差
4、 ∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量
山西省运城中学高中化学人教版必修2备课资料第二章第 2
第二章 第一节 化学能与热能学案（第二课时）
学习目标：
1．通过科学探究活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。
2．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观。
[复习]1．化学键与反应中能量变化关系？
2．反应吸放热与反应中能量关系？
[实验2-1]
[填写实验记录]
实验步骤* 眼睛看到的现象 用手触摸的感觉 用温度计测量的数据
在一支试管中加入2～3mL
6mol/L的盐酸溶液
向含有盐酸溶液的试管中插
入用砂纸打磨光的铝条
结 论
[思考与讨论]
1.铝与盐酸反应的化学方程式： 。
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你将采取哪些简单易行的办法来了解
反应中的热量变化？
4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？
[实验2-2]
[填写实验记录]
实验步骤 实验现象 得出结论
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物
用手触摸烧杯下部 用手拿起烧杯
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起
反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物
用化学方程式表示上述反应：
[反思与评价]
1.整个实验中有哪些创新之处？
2.在实验过程中对你最有启迪的是什么？
[概念]中和热
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O反应吸热
H+ + OH- = H2O反应放热
[思考与交流]如何通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热？你认为再设计实验装置和操作时注意那些问题？你准备如何进行实验？
当堂达标
1． “摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是( )。
高中化学人教版必修2第二章第一节化学能与热能
高中化学人教版必修2第二章第一节化学能与热能
一、课程目标：
1.能举例说明化学能转化成电能的实例并记住其应用。
2.理解原电池的工作原理及构成条件。
二、预习检测、知识梳理：
一次能源和二次能源
1.一次能源:直接从自然界取得的能源,如流水、风力、
煤炭、石油、天然气等。
2.二次能源:一次能源经过加工、转换得到的能源,如电力、蒸汽等。
其中电力是应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。
化学能与电能的相互转化
1.燃煤发电的能量转化
(1)过程:化学能热能机械能电能。
(2)燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键。
2.原电池
(1)实验: 实验
装置
实验
现象 铜片:有气泡产生
锌片:不断溶解
电流表:指针发生偏转
结论 有电流产生,该装置能将化学能转化为电能
(2)定义:把化学能转变为电能的装置。
(3)工作原理:
(4)反应本质:氧化还原反应。
三、问题思考：
原电池是如何构成闭合回路的?(请从电子流向和离子移动方向分析)
提示:在外电路,电子从负极流出经导线流向正极;在电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
四、重点解析：
一、原电池的构成条件、工作原理及正、负极的判断 1.原电池的构成条件
(1)两极材料。两种活动性不同的金属或由金属和能导电的非金属材料组成。
(2)两极浸在电解质溶液中。
(3)形成闭合回路。
(4)存在能自发进行的氧化还原反应。
2.原电池的工作原理、电极名称及电极反应
3.正、负极的判断
五、典例精析：
1、下列各装置露置在空气中,能在外电路获得电流的是( )
答案:BD
解析:A项,两极的材料相同,不能形成原电池; B项,没有形成闭合回路,不能形成原电池;C项,酒精是非电解质,不能形成原电池。
点拨判断能否在外电路获得电流,只要判断能否形成原电池即可,即判断两个活动性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发进行的氧化还原反应四个条件是否同时具备。
2019高中化学第二章第一节化学能与热能讲义(含解析)新人教版必修2
1 化学能与热能
1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3．了解能量转化在生产、生活中的应用。
1．化学反应的实质：化学反应的过程，就是旧化学键断裂，新化学键形成的过程。
2．化学反应中能量变化的原因：断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量，二者的差值构成化学反应中的能量变化。
3．决定化学反应中能量变化的因素：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的相对大小。
4．化学反应中的能量变化：通常表现为热量的变化，酸与碱的中和反应是放热反应，反应后总能量降低。
5．吸热反应和放热反应：放出能量的化学反应为放热反应，吸收能量的化学反应为吸热反应。
6．中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1_mol水时所释放出的热量。
[新知探究]
1．化学反应中的能量变化的原因(微观角度)
Q(吸)＞Q(放)：反应吸收能量。
Q(吸)＜Q(放)：反应释放能量。
2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)
物质内部含有化学键，因而物质内部储存有化学能。不同物质由于组成、结构不同，因而所包含的化学能不同。化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物和生成物总能量的相对大小。如图所示：
反应物总能量＜生成物总能量，反应吸收能量；
反应物总能量＞生成物总能量，反应放出能量。
[问题讨论]
1．断裂1 mol CH键要吸收415 kJ能量，形成1 mol CH键要释放415 kJ能量，1 mol
CH4中含有4 mol CH键，断开 1 mol CH4中含有的CH键，要吸收 1 660 kJ 能量。化学键2 的断裂与形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
2．根据如图所示的数据，你能否计算出氢气和氯气反应的能量变化？
提示：1 mol H2中含有1 mol H－H键，断开1 mol H－H键吸收436 kJ能量。1 mol Cl2中含有1 mol Cl－Cl键，断开1 mol Cl－Cl键吸收243 kJ能量。形成1 mol HCl分子中的H－Cl键会放出431 kJ能量，则断裂化学键吸收的总能量为：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，形成化学键放出的总能量为：431 kJ×2＝862 kJ，因此，反应中放出的能量为：862 kJ－679 kJ＝183 kJ。