新课标人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量全部课件【杨顺国】

思考与交流
在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一 是注重“量”的问题，如① 反应物的浓度和体
积 取定值；② 测量反应前后的温度值；③ 做平行 实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如① 用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；② 量液器 最好使用移液管；③ 搅拌使反应充分进行；④ 及时散热，使混合液温度均衡；⑤ 温度计的精 确度高，最好使用精度为0.1 ℃或更高的温度 计；⑥ 盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的 空间尽可能小；⑦ 使用绝缘装置，避免热量散
特殊的化合（C+CO2，N2+O2) 电离
强碱与铵盐 C原、反H应2、(CC+OH为2O还,H原2+剂C的uO氧) 化还 某些晶体之间的反应
（BaN(Oa2HC)O2·38·H102OH+2ON+HN4CHl4NO3 大部分分解反应 Fe+H2O（g）
随堂练习
1. 下列说法正确的是
( AB )
A. 大多数的化合反应是释放能量的反应
(1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)
镁片和盐酸的总能量.
(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体.
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随 温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体. (3)Mg+2H+=Mg2++H2 (4)小于
5、在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H键能 为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，
H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是（ BD ）
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量
6、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ B ）
3、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要 吸收能量；而形成生成物中 的化学键要 放出能量 。一个化学反应是 释放能量还是吸收能量取决于
反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
4、若反应物的总能量>生成物的总能量， 化学反应 放出 能量。
若反应物的总能量<生成物的总能量， 化学反应 吸收 能量。
【课堂小结】
1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变 化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。
2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化 的主要原因。
3、一个确定的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、化学反应中能量转化遵循能量守恒原则。
【自主学习】
科学视野 生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质 相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水）， 都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二 者反应条件不同。
启示：
生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。
科学视野
人类利用能源的三个阶段
柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期
和:E吸
和:E放
根据能量守恒： E反＋ E吸＝ E生＋ E放
E反－ E生＝ E放－ E吸
（1）若E反> E生（ E吸< E放)
放出能量 放热反应
（2）若E反< E生（ E吸> E放) ，
吸收能量 吸热反应
练一练
1.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（ C ）
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
反应物 的能量
【课堂小结】
生成物 的能量
能量的释放
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量
反应物 的能量
能量的吸收
生成物 的能量
生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量
【思考与交流】
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放 的热量称为中和热。如果要通过实验来测定 盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设 计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你 准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、 交流。
中和热的测定 装置 赢在课 堂P39
在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯 杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满 碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬 纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和 环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过 程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温 杯中进行。
三、化学能的应用
利用热量进行生活、生产和科研。 利用热能使很多化学反应得以发生。
如：
练习：指出下列说法的正误
Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。 对
Ｂ、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。 对
Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。 不对
Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。 不对
Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。 不对
新课标人教版化学必修Ⅱ 第二章 第一节 化学能与热能(第２课时）
复习：
1、不同的物质不仅组成_不__同___、结构不__同____，所包 含的化学能也__不__同___。
2、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还 是放出能量，决定于
反_应__物__的__总__能__量__与__生__成__物___的__总__能__量__的__相__对__大__小。。 _若__E__反_>__E_生___时，有部分能量释放出来； _若__E__反_<__E_生______时，反应物要吸收能量，才能转
反应物
规律
能 量
生成物
放热 反应
生成物 反应过程
反应物
吸热 反应
反应过程
【归纳小结】
一个化学反应是否为放热还是吸热取决于
取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小， 即取决于反应物的总能量与生成物的 总能量的相对大小。
反应物的能量之和:E反 生成物的能量之和:E生
旧键断裂吸收能量之 新键形成释放能量之
H· ＋
·C····l：
→
H
C··l ··
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变
化的主要原因。
【思考与交流】
在化学反应中，随着物质的变化，既有反 应物中化学键的断裂，又有生成物中化学 键的形成，化学能也随之而改变。那么， 一个化学反应吸收能量还是放出能量是由 什么决定的呢？
2、一个化学反应吸收能量还是 放出能量的决定因素
化为生成物。 3、化学键的断裂和形成 是化学反应中能量变化的主要
原因。
二、化学能与热能的相互转化
质量守恒定律 能量守恒定律 化学反应中的能量变化，通常主要表现为热
量的变化。 热量的变化：吸热和放热
怎样设计实验来了解反应中的 热量变化情况？
下面我们一起通过实验来认识和感 受一下化学能与热能的相互转化！
上
页 例如流水、风力、原煤、石油、天然
下 页
气、天然铀矿等。
小
结 二次能源：一次能源经过加工、转换得
结 束
到的能源，例如电力、蒸汽等。
首 页
上 页
下 页
小 结
结 束
2001年我国发电总量构成如图2-7，火 力发电居于首位。
看图，简述火力发电的工作原理？
首 页 上 页 下 页
小 结
结 束
思考：
1.煤燃烧的本质是什么？
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2－1
现象
结论
铝与盐酸反应，放出大量气泡， 该反应是放热
温度升高
反应
[实验2—2探究] ：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？ ２.整个实验中有哪些创新之处？
实验2－2
现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成
B. 大多数分解反应是吸收能量的反应
C. 释放能量的反应都不需要加热
D. 吸收能量的反应都需要加热
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属
于吸热反应的是
(C )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
3、 如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块 镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回 答下列问题：
实质：H+ + OH－ ＝ H2O 结论：中和反应是放热反应。
中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时 所释放的热量称为中和热
常见的放热反应和吸热反应(赢P38）
放热反应
吸热反应
所有燃烧
物质的缓慢氧化 中和反应 金属与酸 活泼金属与水的反应 溶液里的置换 大部分化合反应（生 石灰和水反应） 特殊的分解（氯酸钾 分解）
第二章 第一节 化学能与热能(第１课时）
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
2.1% 16.6%
5.1%
76.2%
能源是人类赖以生存 和发展的物质基础，我们 每时每刻、分分秒秒都离 不开它。迄今为止，人类 所能利用的能源主要是化 学能、电能、以及核能等 等。但是，由于人类大量 开发和浪费资源，造成了 资源的不合理利用从而引 发了不可回避的能源危机。
[实验探究2—1] 铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2-3mL６mol/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２－１
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？
【思考与交流】
煤的燃烧是化学反应吗？其中还伴随着 哪些变化？
生活中哪些事实说明了在化学反应中 伴随着能量的变化？
物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化, 而这种能量变化又通常表现为热能变化。
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、化学反应的本质是？
以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键 的观点分析反应的本质过程。
能发生
2.算一算： 2molH2和1molO2生成2molH2O的能量变化（H与 H键能是436KJ/mol，O与O键能是496KJ/mol， H与O键能是463KJ/mol）
463KJX4-( 436KJX2+496KJ)=484KJ
通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也 愈稳定。
课堂练习：
H2
H—H
断 开
+ Cl2
Cl —Cl
断 开
点燃
= 2HCl
形 成
·· ··
H · ＋ ·C····l： → H C····l
一个化学反应的的过程，本质上就 是旧化学键断裂和新化学键形成的过 程。
点燃
H2 + Cl2 = 2HCl
H—H Cl —Cl
断 开
吸 收 能
断 开
吸 收 能
量
量
·· ··
新课标人教版化学必修Ⅱ 第二章 第二节化学能与电能(第１课时）
你知道吗？
耸立于美国纽约港外 的自由女神像历来是 美国的象征，但是她 也经常生病。你知道 原因吗？
想一想
【资料卡片】
有些人把能源分为一次能源和二次能
源，请问太阳能和电能属于那一类呢？
首
页 一次能源：直接从自然界取得的能源，
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O
结论：该反应是吸热反应
实验探究２－３
盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温 度的变化。
盐酸温度
NaOH溶液温度 中和反应后温度
实验2－3 盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/ ℃ 中和反应后温度/ ℃
室温
室温
反应后温度升高
看图讨论
分析化学反应
放出能量
看图讨论
分析化学反应
吸收能量
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。
能 量
氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即
氧化还原反应。
2.请大家根据图2-8分析火力发电具有那些
缺点？
首 产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污
页
染，也室效应恶化。
下
页 3.能否将化学能直接转变为电能供我们
小 结
使用呢？
结 束
一、化学能与电能的相互转化