化学反应与能量(必修二第二章第一节化学能与热能)方案.ppt

　　能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大 支柱。人类文明始于用火– 热能的使用，现代社会的一 切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到科学研 究等）都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因 素中，能源居于首位。可以说能源是现代物质文明的原 动力，与我们每个人息息相关。　　 在现代广泛使用的各种能源中，哪些与化学密切相关？ 第一节　　化学能与热能 第二章　化学反应与能量 　七百多年前，著名的意大利旅行家马可·波罗到过中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第一次看到煤做燃料。马可·波罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写道，中国有一种黑石头，能够燃烧，着起火来象木柴一样，而且终夜不灭。 马可·波罗游记 马可·波罗 　　煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机 物（煤中含有大量的碳），它们在燃烧时释放出热能。 你一定想知道，这种热能从何而来？它与化学物质及 其化学反应有什么关系？ 　　石灰石（主要成分是CaCO3）要经过高温煅烧才 能变成生石灰（CaO），高温条件提供的热能在石灰 石的分解反应中起什么作用？ 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、天燃气的燃烧（产生） CaCO3经过高温煅烧才分解成CaO（动力） 　　一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明热 能的转化，人们利用这些化学反应获得能量； 　　另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来 阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成 常温下很难完成的化学反应。 思考：化学能与热能之间是如何相互转化？ 实验2-1 　　在一支试管中加入2-3mL6mol·L-1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。 现象： 产生气泡，温度计的液柱明显地升高。 结论： Al与盐酸的反应是放热反应 化学反应方程式： 2Al+6HCl==2AlCl3+H2↑ 活泼金属与酸发生的置换反应都是放热反应 一、化学能与热能的相互转化 ⑴化学能转化为热能 实验2-2 　　将约20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒迅速搅拌，闻气味，用手触摸烧杯 壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。 ⑵热能转化为化学能 实验步骤 　实验现象 结论 将晶体混合后立即用玻璃棒迅速搅拌混合物 用手触摸烧杯下部 用手拿起烧杯 将粘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 化学反应方程式： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 有剌激性气味的气体产生，该气体能湿润的紫色石蕊试纸变蓝 感觉烧杯变凉 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 玻璃片脱离上面烧杯底部 混合物成糊状 有NH3生成 反应吸热 反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰 冰融化 有水生成 实验2-3 　　在50mL烧杯中加入20mL2mol·L-1的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL2mL2mol·L-1的NaOH溶液，测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。 盐酸的温度/℃ NaOH的温度/℃ 中和反应后的温度/℃ 现象： 结论： 化学反应方程式： 混合溶液的温度比盐酸、NaOH溶液的温度高 NaOH+HCl==NaCl+H2O 该反应为放热反应，中和反应都是放热反应 实验总结： 　　每一个反应都伴随着能量的变化，有的释放能量， 有的吸收能量。 　　从能量类型方面来说：　　　　　　　　　　　　 有的反应是吸热反应： 有的反应是放热反应： 【拓展】中和热 　　在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放出的热量为57.3KJ。 思考：中和反应的本质是什么？ 　　　是否所有中和反应所释放的热都是一致？ 放出热量的反应 吸收热量的反应 思考与交流： 　　如果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进应该注意哪些问题？ 一是注重“量”的问题： 二是尽量减小实验误差： 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 ①经标定的盐酸和氢氧化钠溶液 ②量液器最好用使用移液管 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量可能小 ⑦使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系外等。 归纳总结： ⑴人类利用化学能转化为热能的原理来获取所需的大量 　热量进行生活、生产和科研，提供了人类生存和发展 　所需的能量和动力。 　如化石燃料的燃烧