張新平化學(xué)能與熱能

吹氣回憶：Na2O2與CO2的實驗——你能得出什么結(jié)論？過氧化鈉粉末

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化生成新物質(zhì)的同時還伴隨著能量的變化,而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。結(jié)論：[科學(xué)探究]燃燒三要素：①可燃物；②助燃?xì)?；③適宜溫度。1.物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是同時發(fā)生的。2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2+放出熱量2.1化學(xué)能與熱能必修2第二章化學(xué)反應(yīng)與能量張新平[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。3.通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因以及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的重大意義。難點(diǎn):從本質(zhì)（微觀結(jié)構(gòu)角度）上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。[生活中的化學(xué)能][科學(xué)探究]鋁片不斷溶解，有無色無味氣泡放出鋁片與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣手感有熱度，溫度計讀數(shù)上升反應(yīng)放出熱量——放熱反應(yīng)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑[科學(xué)探究]有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，并使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。有氨氣產(chǎn)生Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O玻璃片上的水結(jié)成冰，玻璃片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)的過程吸收熱量——吸熱反應(yīng)。[模型認(rèn)知]一、化學(xué)反應(yīng)能量變化的類型化學(xué)反應(yīng)（作為一個體系）中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或吸熱。因此，可以把化學(xué)反應(yīng)分為：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng):吸熱反應(yīng):化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的反應(yīng)，如：①所有燃燒；②多數(shù)化合；③酸堿中和；④金屬與酸、水等置換；⑤緩慢氧化等。化學(xué)反應(yīng)中吸收熱量的反應(yīng)，如：①多數(shù)分解；②CO2+C；③C+H2O；④Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl等。[科學(xué)探究]為何有的反應(yīng)放熱而有的反應(yīng)吸熱？100kJ80kJ放出20kJ能量80kJ100kJ吸收20kJ能量[宏觀辨識]反應(yīng)物總能量生成物總能量能量E反應(yīng)進(jìn)程釋放能量①反應(yīng)物的總能量生成物的總能量，反應(yīng)釋放能量1.宏觀：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因

——反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小大于二、化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因[宏觀辨識]二、化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因1.宏觀：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因

——反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小能量E反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)物總能量生成物總能量吸收能量②反應(yīng)物總能量生成物總能量，反應(yīng)吸收能量。小于[微觀探析]化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？能否從化學(xué)鍵微觀角度解釋為何有的反應(yīng)是放熱反應(yīng)而有的是吸熱反應(yīng)？吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量2H···2·Cl··

：＋→Cl····

2H····H—HCl—Cl2H—ClH2+Cl2==2HCl點(diǎn)燃能量E反應(yīng)進(jìn)程H2+Cl22H···2·Cl··

：＋

Cl····

2H····釋放能量斷鍵吸收能量成鍵釋放能量[微觀探析][微觀探析]二、化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因2.微觀：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——有化學(xué)鍵的斷裂和形成①舊鍵斷開所吸收的總能量新鍵形成所釋放出的總能量，反應(yīng)放出能量。小于大于②舊鍵斷開所吸收的總能量新鍵形成所釋放出的總能量，反應(yīng)吸收能量。結(jié)論：2.化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。3.不同的物質(zhì)不僅組成、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。能量E反應(yīng)進(jìn)程H2+Cl22H···2·Cl··

：＋

Cl····

2H····斷鍵吸收能量成鍵釋放能量[微觀探析]在25℃、101kPa條件下H2+Cl2

═2HCl反應(yīng)為例鍵能H-H=436kJ/mol鍵能Cl-Cl=243kJ/mol鍵能H-Cl=431kJ/mol斷開1molH-H鍵和1molCl-Cl鍵吸收的總能量為(436+243)kJ=679kJ形成2molH-Cl化學(xué)鍵放出的總能量為862kJ1molH2和1molCl2反應(yīng)放出能量(862-679)kJ=183kJ實驗測得184.6kJ.[模型認(rèn)知]能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，轉(zhuǎn)化的途徑和能量形式可以不同，但是體系包含的總能量不變。亦即總能量是守恒的。能量最低原理：能量越低越穩(wěn)定。如鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，本身具有的能量越低——化學(xué)反應(yīng)活性越差（即越不活潑）。三、化學(xué)反應(yīng)能量的相互轉(zhuǎn)化

——化學(xué)能與熱能能量E反應(yīng)進(jìn)程2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2質(zhì)量守恒定律能量守恒定律化學(xué)能→化學(xué)能+熱能[課堂小結(jié)]反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量方法一：根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：方法二：斷鍵吸和成鍵放能量的相對大小斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量3.化學(xué)反應(yīng)是吸熱或放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物總能量的相對大小。判斷一個反應(yīng)是吸熱還是放熱的方法之一。2.從熱能變化上分：1.物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是同時發(fā)生的。這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。5.化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。判斷一個反應(yīng)是吸熱還是放熱的方法之一。4.不同的物質(zhì)不僅組成、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。課堂練習(xí)1.已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量C2.氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3BD.A和B的總能量一定低于C和D的總能量[課堂小結(jié)]判斷一個反應(yīng)是吸熱還是放熱反應(yīng)的方法有：方法三：根據(jù)反應(yīng)類型進(jìn)行判斷放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)所有的酸堿中和反應(yīng)所有的金屬和水或酸大多數(shù)化合反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O以C、H2、

CO為還原劑的反應(yīng)如:C+CO2=2CO大多數(shù)分解反應(yīng)緩慢氧化3.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)C課堂練習(xí)[課堂練習(xí)]1.如右圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

(4)由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.小于①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體.鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.Mg+2H+=Mg2++H2↑[課堂練習(xí)]2.正誤辨析:A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)結(jié)果是放熱還是吸熱

D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生反應(yīng)E.尋找合適的催化劑可使一個反應(yīng)從吸熱反應(yīng)變成放熱反應(yīng)結(jié)論：一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān).[課堂練習(xí)]3.伴隨著能量變化的一定發(fā)生了化學(xué)變化注意：1.濃硫酸、生石灰、氫氧化鈉固體溶于水放熱2.硝酸銨、氯化銨溶于水要吸熱3.氯化鈉、酒精等溶于水熱效應(yīng)不大結(jié)論：但是，化學(xué)變化一定伴隨著能量變化。[科學(xué)視野]四、化學(xué)反應(yīng)能量的利用[科學(xué)視野]1、社會發(fā)展與能源利用J2、人類利用能源的三個階段中國古代制陶圖柴草時期火的發(fā)現(xiàn)至１８世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以樹枝雜草為主要能源。通過火（燃燒）的光和熱推動了人類文明的進(jìn)步，使人類告別“茹毛飲血”、采集野果的生活.煉丹化石能源時期18世紀(jì)中期至現(xiàn)代以煤、石油、天然氣為主要能源(仍然是利用燃燒反應(yīng)所釋放的熱能)多能源時期

這是將會出現(xiàn)的能源利用的新時期?？稍偕茉春颓鍧嵞茉矗ňG色能源）將成為開發(fā)能源的主力軍。地?zé)崮茱L(fēng)能潮汐能太陽能THANKYOU![學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知識與