《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》化學(xué)反應(yīng)與能量PPT(第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能)
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、 化學(xué)反應(yīng)與能量
1.實(shí)驗(yàn)探究:
2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)含義:
①放熱反應(yīng):_________的化學(xué)反應(yīng)。
②吸熱反應(yīng):_________的化學(xué)反應(yīng)。
(2)實(shí)例:
①放熱反應(yīng):
a.鎂條、鋁片與鹽酸的反應(yīng);
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(yīng):
a.氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng);
b.鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng);
c.灼熱的炭與二氧化碳的反應(yīng)。
【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(yīng)嗎?
提示:①③屬于。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放熱量才是放熱反應(yīng),①③分別屬于煤炭和甲烷的燃燒反應(yīng)。②④是電能轉(zhuǎn)化為熱能;⑤只是熱量的交換。
二、 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系
1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因:
(1)原因:
(2)實(shí)例:
2.多角度分析化學(xué)反應(yīng)的能量變化
【巧判斷】
(1)吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)。( )
提示:×。如氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)吸熱,在常溫下就能進(jìn)行。
(2)已知Al與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),即Al的能量大于H2的能量。( )
提示:×。反應(yīng)放熱說明反應(yīng)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(zhì)變化一定是化學(xué)變化。( )
提示:×。有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學(xué)變化,物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)也伴有能量變化。如冰融化、氫氧化鈉的溶解等。
三、 人類對(duì)能源的利用
1.利用的三個(gè)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(chǔ)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(jìn)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(jìn)電動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu),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(jìn)能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率。
4.新能源
(1)特點(diǎn):資源豐富、______________________。
(2)人們比較關(guān)注的新能源:_____能、___能、地?zé)崮�、海洋能和___能等。
【情境·思考】2019中國(山西)國際清潔能源博覽會(huì)于2019年6月28日上午在太原開幕。
本次展會(huì)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(chǔ)能、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域,展示新技術(shù)新產(chǎn)品新應(yīng)用,搭建中西部清潔能源及設(shè)備供需平臺(tái),促進(jìn)煤改電、煤改氣、煤改清潔采暖在中西部的實(shí)施,加強(qiáng)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(yīng)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(fēng)能;⑨地?zé)崮艿?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(fēng)力發(fā)電、太陽能、水能、生物能(沼氣)、地?zé)崮?包括地源和水源)、海潮能等能源。
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化學(xué)反應(yīng)與能量變化PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的理解
【重點(diǎn)釋疑】
1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較:
2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
3.化學(xué)反應(yīng)遵循的兩條基本規(guī)律
(1)質(zhì)量守恒定律:自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí),總質(zhì)量保持不變。
(2)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,但體系包含的總能量不變。
【思考·討論】
(1)做實(shí)驗(yàn)時(shí),吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都用到酒精燈,怎樣判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?放熱反應(yīng)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(yīng)就停止的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);開始用酒精燈加熱,反應(yīng)開始后,撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應(yīng)的是放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)加熱的目的一般是引發(fā)反應(yīng)或加快反應(yīng)速率。
【母題追問】(1)上題B項(xiàng)含有等物質(zhì)的量H2SO4的稀硫酸、濃硫酸分別與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)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(yīng)放出的熱量除了中和反應(yīng)放出的熱量,還有濃硫酸稀釋放出的熱量。
(2)從物質(zhì)能量的角度解釋上題D項(xiàng)合成氨反應(yīng)放熱的原因?
提示:合成氨反應(yīng)中,參加反應(yīng)的N2和H2的總能量大于生成的NH3的總能量,故反應(yīng)放熱。
【規(guī)律方法】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)判斷“四"方法
(1)依據(jù)反應(yīng)條件判斷。通常需要持續(xù)加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)依據(jù)能量變化圖象判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng);反之,則為吸熱反應(yīng)。
(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(yīng);反之,為放熱反應(yīng)。
(4)經(jīng)驗(yàn)判斷法:根據(jù)常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的類型判斷。
【遷移·應(yīng)用】
1.(2019·邯鄲高一檢測(cè))下列說法正確的是( )
A.任何化學(xué)反應(yīng)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(xué)變化
C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D.對(duì)于如圖所示的過程,是吸收能量的過程
【解析】選A。任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖象知,該過程中反應(yīng)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(xiàng)錯(cuò)誤。
【遷移·應(yīng)用】
1.(2019·長沙高一檢測(cè))SF6氣體已有百年歷史,它是法國兩位化學(xué)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(guān)設(shè)備”。SF6分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(固體)轉(zhuǎn)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(shí)需形成6 mol S—F鍵,共放出能量: 6×330 kJ=1 980 kJ,因此該反應(yīng)共放出的能量為1 980 kJ-760 kJ=1 220 kJ。
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