《化學反應與能量變化》化學反應與能量PPT(第1課時化學反應與熱能)
第一部分內(nèi)容：必備知識·素養(yǎng)奠基
一、 化學反應與能量
1.實驗探究:
2.放熱反應和吸熱反應
(1)含義:
①放熱反應:_________的化學反應。
②吸熱反應:_________的化學反應。
(2)實例:
①放熱反應:
a.鎂條、鋁片與鹽酸的反應;
b.木炭、氫氣、甲烷等在氧氣中的燃燒;
c.氫氣與氯氣的化合。
②吸熱反應:
a.氫氧化鋇與氯化銨的反應;
b.鹽酸與碳酸氫鈉的反應;
c.灼熱的炭與二氧化碳的反應。
【微思考】冬季生活中常常采用下列方法獲得熱量:
①燒炭取暖;
②用電暖器取暖;
③天然氣壁掛爐取暖;
④空調(diào)取暖;
⑤地下水循環(huán)取暖等,都屬于放熱反應嗎?
提示:①③屬于。發(fā)生化學反應時釋放熱量才是放熱反應,①③分別屬于煤炭和甲烷的燃燒反應。②④是電能轉化為熱能;⑤只是熱量的交換。
二、 化學鍵與化學反應中能量變化的關系
1.化學反應中能量變化的本質原因:
(1)原因:
(2)實例:
2.多角度分析化學反應的能量變化
【巧判斷】
(1)吸熱反應需要加熱才能反應。( )
提示:×。如氫氧化鋇與氯化銨的反應吸熱,在常溫下就能進行。
(2)已知Al與稀鹽酸的反應為放熱反應,即Al的能量大于H2的能量。( )
提示:×。反應放熱說明反應物的總能量大于生成物的總能量,即Al與稀鹽酸具有的總能量大于AlCl3與H2所具有的總能量,而Al與H2的能量大小無法比較。
(3)有能量變化的物質變化一定是化學變化。( )
提示:×。有能量變化的物質變化不一定是化學變化,物質發(fā)生物理變化時也伴有能量變化。如冰融化、氫氧化鈉的溶解等。
三、 人類對能源的利用
1.利用的三個階段:
2.化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題
(1)一是其短期內(nèi)不可再生,儲量有限;
(2)二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。
3.在燃料利用過程中,節(jié)能的主要環(huán)節(jié):
(1)燃料燃燒階段——可通過改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的燃燒效率;
(2)能量利用階段——可通過使用節(jié)能燈,改進電動機的材料和結構,以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率。
4.新能源
(1)特點:資源豐富、______________________。
(2)人們比較關注的新能源:_____能、___能、地熱能、海洋能和___能等。
【情境·思考】2019中國(山西)國際清潔能源博覽會于2019年6月28日上午在太原開幕。
本次展會以“清潔低碳、綠色發(fā)展”為主題,聚焦煤炭清潔利用、新能源、儲能、節(jié)能環(huán)保等領域,展示新技術新產(chǎn)品新應用,搭建中西部清潔能源及設備供需平臺,促進煤改電、煤改氣、煤改清潔采暖在中西部的實施,加強霧霾的治理,有效改善呼吸環(huán)境。
(1)提高燃料的燃燒效率應該從哪些方面考慮?
提示:使燃料與氧氣充分接觸,如將煤粉碎、液化和氣化;通入充足的氧氣。
(2)日常生產(chǎn)、生活中常常采用下列能源:
①煤;②石油;③天然氣;④太陽能;⑤水能;⑥氫能;
⑦核能;⑧風能;⑨地熱能等,屬于清潔能源的有哪些?
提示:④⑤⑥⑦⑧⑨。清潔能源即綠色能源,是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源,它包括核能和可再生能源�？稍偕茉词侵冈牧峡梢栽偕哪茉�,如水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能、水能、生物能(沼氣)、地熱能(包括地源和水源)、海潮能等能源。
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化學反應與能量變化PPT，第二部分內(nèi)容：關鍵能力·素養(yǎng)形成
知識點一 放熱反應與吸熱反應的理解
【重點釋疑】
1.放熱反應與吸熱反應的比較:
2.常見的放熱反應和吸熱反應
3.化學反應遵循的兩條基本規(guī)律
(1)質量守恒定律:自然界的物質發(fā)生轉化時,總質量保持不變。
(2)能量守恒定律:一種形式的能量可以轉化為另一種形式的能量,但體系包含的總能量不變。
【思考·討論】
(1)做實驗時,吸熱反應和放熱反應都用到酒精燈,怎樣判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應?放熱反應加熱的目的是什么?
提示:持續(xù)用酒精燈加熱,撤掉酒精燈反應就停止的反應是吸熱反應;開始用酒精燈加熱,反應開始后,撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應的是放熱反應。放熱反應加熱的目的一般是引發(fā)反應或加快反應速率。
【母題追問】(1)上題B項含有等物質的量H2SO4的稀硫酸、濃硫酸分別與足量的氫氧化鈉溶液反應放出的熱量相等嗎?
提示:不相等。濃硫酸與足量的氫氧化鈉溶液反應放出的熱量除了中和反應放出的熱量,還有濃硫酸稀釋放出的熱量。
(2)從物質能量的角度解釋上題D項合成氨反應放熱的原因?
提示:合成氨反應中,參加反應的N2和H2的總能量大于生成的NH3的總能量,故反應放熱。
【規(guī)律方法】放熱反應和吸熱反應判斷“四"方法
(1)依據(jù)反應條件判斷。通常需要持續(xù)加熱的反應為吸熱反應。
(2)依據(jù)能量變化圖象判斷。反應物的總能量大于生成物的總能量,則反應為放熱反應;反之,則為吸熱反應。
(3)依據(jù)斷鍵和成鍵所吸收和釋放的能量數(shù)據(jù)判斷。如果舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成釋放的能量,則為吸熱反應;反之,為放熱反應。
(4)經(jīng)驗判斷法:根據(jù)常見的放熱反應、吸熱反應的類型判斷。
【遷移·應用】
1.(2019·邯鄲高一檢測)下列說法正確的是( )
A.任何化學反應都伴隨著能量的變化
B.H2O(g)→H2O(l)該過程放出大量的熱,所以該過程是化學變化
C.化學反應中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D.對于如圖所示的過程,是吸收能量的過程
【解析】選A。任何化學反應都有能量的變化,但有能量變化的過程不一定是化學變化,如物質的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成,故不是化學變化,B項錯誤;化學反應中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項錯誤;由圖象知,該過程中反應物的總能量大于生成物的總能量,故該過程中放出能量,D項錯誤。
【遷移·應用】
1.(2019·長沙高一檢測)SF6氣體已有百年歷史,它是法國兩位化學家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體。六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能,國際上稱為“氣體絕緣開關設備”。SF6分子結構中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(固體)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。
則S(s)+3F2(g)====SF6(g)(已知s為固體,g為氣體)的能量變化為( )
A.放出1 780 kJ的能量
B.放出1 220 kJ的能量
C.放出450 kJ的能量
D.吸收430 kJ的能量
【解析】選B。由題意得1 mol S(s)和3 mol F2形成氣態(tài)硫原子和氟原子共需要吸收能量=280 kJ+3×160 kJ=760 kJ,而生成1 mol SF6氣體時需形成6 mol S—F鍵,共放出能量: 6×330 kJ=1 980 kJ,因此該反應共放出的能量為1 980 kJ-760 kJ=1 220 kJ。
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