高中化学专题2化学反应与能量转化第二单元化学反应中的热量省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

,第二单元化学反应中热量,专题,2,化学反应与能量转化,1/48,学习目标,1.,了解化学反应中能量改变主要原因,化学键断裂和形成。,2.,了解吸热反应和放热反应概念，熟知常见吸热反应和放热反应。,3.,初步学习热化学方程式书写，并能进行一些简单能量改变计算。,4.,认识提升燃料燃烧效率，开发高能清洁燃料主要性。,2/48,关键素养,1.,宏观辨识：了解化学反应中能量改变取决于反应物与生成物总能量相对大小。,2.,微观探析：从化学键断裂和形成，在本质上认识化学能量与化学改变本质。,3.,模型认知：知道热化学方程式与普通化学方程式不一样，能正确书写热化学方程式。,3/48,新知导学,达标检测,内容索引,4/48,新知导学,5/48,1.,化学反应过程中能量转化形式,化学反应中不但是物质转变，同时还伴伴随,改变。化学反应中比较常见是化学能与热能、电能、光能等相互转化。,一、化学反应中热量改变,能量,6/48,2.,放热反应和吸热反应,(1),试验探究,试验操作,试验现象,结论,看到有气泡产生,用手触摸反应后试管，_,用温度计测得反应后溶液温度_,该反应,热量,手感到热,升高,放出,7/48,闻到刺激性气味，烧杯壁,，玻璃片和烧杯,，混合物呈糊状,该反应,热量,混合后溶液温度比原来两种溶液温度_,该反应,热量,发凉,黏在一起,高,吸收,放出,相关视频,8/48,(2),概念,放出热量化学反应为放热反应。,吸收热量化学反应为吸热反应。,(3),常见吸热反应和放热反应,常见放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸反应、大多数化合反应。,9/48,放热反应与吸热反应比较,归纳总结,类型,比较,放热反应,吸热反应,定义,放出热量反应,吸收热量反应,形成原因,反应物含有总能量大于生成物含有总能量,反应物含有总能量小于生成物含有总能量,10/48,与化学键关系,生成物分子成键时释放总能量大于反应物分子断键时吸收总能量,生成物分子成键时释放总能量小于反应物分子断键时吸收总能量,图示,11/48,例,1,硅是太阳能电池主要材料。工业冶炼纯硅原理是：,12/48,化学反应与能量改变如图所表示，回答以下问题：,(1),是,_,反应，,是,_,反应，,是,_,反应,(,填,“,吸热,”,或,“,放热,”,),。,(2),反应,破坏反应物中化学键所吸收能量,_(,填,“,大于,”,或,“,小于,”,),形成生成物中化学键所放出能量。,吸热,放热,吸热,小于,解析,答案,13/48,解析,因为反应,是放热反应，所以破坏反应物中化学键所吸收能量小于形成生成物中化学键所放出能量。,14/48,易错警示,(1),“,三个不一定,”,需加热才能发生反应不一定是吸热反应，如碳和氧气反应。,放热反应常温下不一定轻易发生，如铝热反应。,吸热反应也不一定需要加热，如,Ba(OH),2,8H,2,O,晶体和,NH,4,Cl,晶体反应。,(2),吸热反应和放热反应都是化学改变，如,NaOH,固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。,15/48,3.,化学反应中能量改变原因,(1),化学反应中能量改变与化学键关系,化学反应过程,化学反应中能量改变原因,16/48,(2),化学反应中能量改变与物质内部能量关系,图示,能量相对大小,反应物总能量 生成物总能量,反应物总能量 生成物总能量,大于,小于,17/48,化学反应两大基本特征：物质种类发生改变和能量发生改变。,化学键断裂和形成是物质在化学反应中发生能量改变主要原因。,18/48,例,2,H,2,Cl,2,=2HCl,反应过程以下列图所表示：,19/48,(1),依据上图填写下表：,化学键,能量改变,断裂或形成,1 mol,化学键时,反应中能量改变,ClCl,吸收,243 kJ,共吸收,_ kJ,HH,吸收,436 kJ,HCl,放出,431 kJ,共放出,_ kJ,(2),该反应,_(,填,“,放出,”,或,“,吸收,”,)_ kJ,热量。,679,862,放出,183,答案,20/48,例,3,已知,1 g,氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量,121 kJ,，且氧气中,1 mol O=O,键完全断裂时需要吸收能量,496 kJ,，水蒸气中,1 mol HO,键形成时放出能量,463 kJ,，则氢气中,1 mol HH,键断裂时吸收能量为,A.920 kJ B.557 kJ,C.436 kJ D.188 kJ,答案,解析,21/48,22/48,1.,概念：,能表示化学反应中,热量化学方程式。,2.,书写,“,三字诀,”,二、热化学方程式,放出或吸收,写,正确,“,写,”,出反应化学方程式,注,“,注,”,明物质状态，用,、,、,分别表示气态、液态、固态,g,l,s,|,标,|,用,H,“,标,”,明反应放出或吸收热量，负值表示反应,热，正值,表示反应,热。,H,单位为,_,放,吸,kJmol,1,23/48,比如，已知,1 mol C,与,1 mol O,2,完全反应生成,1 mol CO,2,放出,393.6 kJ,热量，则该反应热化学方程式为,。,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),H,393.6 kJmol,1,24/48,热化学方程式书写方法,(1),遵照普通化学方程式书写规则,(,普通不写反应条件,),。,(2),要注明反应物和生成物状态。,(3),在右端注明,H,符号,(,正号常省略,),、大小及单位。,(4),化学计量数只表示物质量，所以能够是整数，也能够是分数。化学计量数改变，,H,数值要对应改变。,归纳总结,25/48,例,4,以下对热化学方程式,H,2,(g),I,2,(g)=HI(g),H,9 kJmol,1,叙述中，正确是,A.1 mol,氢气和,1 mol,碘蒸气完全反应需要吸收,9 kJ,热量,B.1,个氢分子和,1,个碘分子完全反应需要放出,9 kJ,热量,C.1 mol H,2,(g),与,1 mol I,2,(g),完全反应生成,2 mol,HI,气体放出,18 kJ,热量,D.1 mol H,2,(g),与,1 mol I,2,(g),完全反应吸收,18 kJ,热量,答案,解析,解析,热化学方程式详细形式是表示一定物质量、一定聚集状态反应物完全反应生成一定聚集状态生成物时放热或吸热情况。只要依据书写热化学方程式注意事项，对于本题就不难作出判断。,26/48,例,5,已知：,101 kPa,时，,1 mol,辛烷完全燃烧生成,CO,2,和液态水时放出热量为,5 518 kJ,，强酸与强碱在稀溶液中发生反应生成,1 mol H,2,O,时放出热量为,57.3 kJ,，则以下热化学方程式书写正确是,A.C,8,H,18,(l),O,2,(g)=8CO,2,(g),9H,2,O(g),H,5 518 kJmol,1,B.C,8,H,18,(l),O,2,(g)=8CO,2,(g),9H,2,O(l),H,5 518 kJmol,1,C.H,OH,=H,2,O ,H,57.3 kJmol,1,D.2NaOH(aq),H,2,SO,4,(aq)=Na,2,SO,4,(l),2H,2,O(l),H,57.3 kJmol,1,答案,解析,27/48,解析,A,项，因该反应为放热反应，,H,应取,“,”,，同时水应为液态，故,A,错；,C,项中应标明,H,、,OH,状态是稀溶液状态,(aq),；,D,项中,Na,2,SO,4,应为稀溶液状态,(aq),，,H,应取,“,”,且数值错误，故,D,错。,28/48,一查,“,四态,”,。即,(g,、,l,、,s,、,aq),是否正确；二查,“,正负莫反,”,。即,“,”,、,“,”,是否与吸热和放热一致；三查,“,单位书写,”,。即反应热单位是否为,kJmol,1,；四查,“,数值对应,”,，即,H,数值与物质化学计量数是否对应。,“,四查,”,热化学方程式书写正误,思维启迪,29/48,1.,热值,已知以下几个燃料热值：,三、燃料燃烧释放热量,物质,天然气,焦炭,氢气,乙醇,热值,/kJg,1,56,33,143,30,30/48,其热化学方程式分别为：,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),H,396 kJmol,1,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,896 kJmol,1,C,2,H,5,OH(l),3O,2,(g)=2CO,2,(g),3H,2,O(l),H,1 380 kJmol,1,(1),完全燃烧相等物质量上述物质，放出热量大小次序是,_,_,。,(2),完全燃烧等质量上述物质，放出热量大小次序是,。,31/48,(3),燃料燃烧放出热量大小惯用热值来衡量。燃料热值是指在一定条件下,物质完全燃烧所放出,，单位是,。,(4),我国实施,“,西气东输,”,工程中,“,气,”,是指,，主要成份是,，与煤等燃料相比较其优点是热值高，使用起来更经济，对环境污染小。,单位质量,热量,kJg,1,天然气,甲烷,32/48,2.,以煤为例，探究提升燃料燃烧效率问题,(1),煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉依据是与空气中,O,2,增大，煤粉燃烧更充分，反应速率加紧。,(2),通入适当过量空气依据是空气充分，煤粉燃烧充分，生成,CO,2,，放出热量,；若空气不足，煤燃烧不完全，生成,CO,，产生热量,，且会造成污染。,(3),选择保温隔热且耐热炉,(,灶,),膛材料主要目标是,。,(4),充分利用煤燃烧后废气中热量可采取办法是将燃烧后废气经过交换装置，供其它方面使用。,接触面积,多,降低,预防热量散失,33/48,提升燃料燃烧效率办法及意义,(1),提升燃料燃烧效率办法,尽可能使燃料充分燃烧，提升能量转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。,尽可能充分利用燃料燃烧所释放出热能，提升热能利用率。,(2),提升燃料燃烧效率意义在于节约能源、节约资源、降低污染。,归纳总结,34/48,例,6,以下办法能够提升燃料燃烧效率是,提升燃料着火点,降低燃料着火点,将固体燃料粉碎,将液体燃料雾化处理,将煤进行气化处理,通入适当过量空气,A.,B.,C.,D.,答案,解析,解析,理论上，提升燃料燃烧效率惯用方法是增大燃料与空气接触面积，并通入适当过量空气。对于,和,，因为燃料着火点是其固有性质，不可改变，故这两项办法不可行。,所采取办法均是为了增大燃料与空气接触面积。,35/48,学习小结,36/48,达标检测,37/48,1.,以下说法正确是,需要加热才能发生反应一定是吸热反应,放热反应在常温下一定很轻易发生,反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所含有总能量相对大小,有放热反应加热到一定温度引发后，停顿加热反应也能继续进行,A.,B.,C.,D.,1,2,3,4,答案,解析,5,6,38/48,解析,加热才能发生反应不一定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常温下不一定轻易发生，如,N,2,与,H,2,合成,NH,3,；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所含有总能量相对大小；需要加热才能发生放热反应，假如反应放出热量到达反应所需要热量，停顿加热反应也能继续进行，如,1,2,3,4,5,6,39/48,A.,该图表明催化剂能够改变反应热效应,B.,该图表示某反应能量改变与生成物状态无关,C.,该图表示某吸热反应分别在有没有催化剂情况,下反应过程中能量改变,D.,该图表明化学反应不但遵照质量守恒定律，也,遵照能量守恒定律,2.(,河北承德一中月考,),关于以下图示说法正确是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,40/48,解析,A,项，起始能量与最终能量不变，所以催化剂不能改变反应热效应，故错误；,B,项，图中并没有表现出物质状态，所以不能得出该结论，且反应能量改变与生成物状态相关，故错误；,C,项，生成物总能量低于反应物总能量，所以该反应为放热反应，故错误；,D,项，多出能量以热量形式释放，所以遵照能量守恒定律，故正确。,1,2,3,4,5,6,41/48,3.,将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停顿加热，反应仍可连续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了,A.,该反应是吸热反应,B.,该反应是放热反应,C.,铁粉和硫粉在常温下能够发生反应,D.,硫化亚铁总能量高于铁粉和硫粉总能量,答案,解析,1,2,3,4,5,6,42/48,解析,反应发生后停顿加热，反应仍可连续进行说明反应为放热反应，,A,错误，,B,正确；,反应需要加热才能发生，常温下不能进行，,C,错误；,反应是放热反应，所以反应物总能量高于生成物总能量，,D,错误。,1,2,3,4,5,6,43/48,4.(,温州十五校联合体期中,)1 g H,2,完全燃烧生成液态水放出,142.9 kJ,热量，以下表示该反应热化学方程式正确是,A.2H,2,(g),O,2,(g)=2H,2,O(l),H,142.9 kJmol,1,B.2H,2,(g),O,2,(g)=2H,2,O(l),H,571.6 kJmol,1,C.2H,2,O,2,=2H,2,O,H,571.6 kJmol,1,D.H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(l),H,285.8 kJmol,1,答案,解析,1,2,3,4,5,6,44/48,解析,1 g,氢气完全燃烧生成液态水，放出,142.9 kJ,热量，所以,2 mol,氢气完全燃烧生成液态水，放出热量为,142.9 kJ,4,571.6 kJ,，所以,H,571.6 kJmol,1,，故,A,、,B,错误；,物质状态影响反应热，未注明物质聚集状态，故,C,错误；,2 g H,2,燃烧生成液态水时放出,285.8 kJ,热量，,H,0,，热化学方程式为,H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(l),H,285.8 kJmol,1,，故,D,正确。,1,2,3,4,5,6,45/48,5.,将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量空气中燃烧，这么处理目标是,使煤充分燃烧，提升煤利用率,降低,SO,2,产生，防止造成,“,酸雨,”,降低有毒,CO,产生，防止污染空气,降低,CO,2,产生，防止,“,温室效应,”,A.,B.,C.,D.,答案,解析,解析,煤块粉碎是为了提升煤利用率；脱硫是为了降低,SO,2,产生；过量空气是为了降低,CO,产生。,1,2,3,4,5,6,46/48,6.,下表中数据是破坏,1 mol,物质中化学键所消耗能量：,答案,解析,解析,(1),、,(2),破坏,1 mol,物质中化学键所消耗能量越高，则物质越稳定，所含有能量越低。,物质,Cl,2,Br,2,I,2,HCl,HBr,HI,H,2,能量,/kJ,243,193,151,432,366,298,436,依据上述数据回答以下问题：,(1),以下物质本身含有能量最低是,_(,填字母,),。,A.H,2,B.Cl,2,C.Br,2,D.I,2,(2),以下氢化物中最稳定是,_(,填字母,),。,A.HCl B.HBr C.HI,1,2,3,4,5,6,47/48,(3)X,2,H,2,=2HX(X,代表,Cl,、,Br,、,I),反应是,_(,填,“,吸热,”,或,“,放热,”,),反应。,(4),相同条件下，,X,2,(X,代表,Cl,、,Br,、,I),分别与氢气反应，当消耗等物质量氢气时，放出或吸收热量最多是,_,。,答案,解析,解析,(3),、,(4),以氯元素为例计算断开,1 mol ClCl,键和,1 mol HH,键需吸收能量：,243 kJ,436 kJ,679 kJ,，而形成,2 mol HCl,键放出能量为,2,432 kJ,864 kJ,，所以在,Cl,2,H,2,=2HCl,反应中放出,864 kJ,679 kJ,185 kJ,热量，同理可计算在,Br,2,H,2,=2HBr,、,I,2,H,2,=2HI,反应中分别放出,103 kJ,、,9 kJ,热量。,放热,Cl,2,1,2,3,4,5,6,48/48,