化学反应中的能量变化

1、学习目标：1、使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。2、常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源及环境保护等意识。 学习重点：了解化学反应中的能量变化。1、化学反应中的化学反应中的能量能量变化变化,通常表现为通常表现为热量热量的变化的变化;一化学反应中的能量变化2、放热反应：放热反应：原因：原因：反应物具有的总能量高于生成物具有的反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。总能量。常见的放热反应：常见的放热反应：燃烧与缓慢氧化，燃烧与缓慢氧化，中和反应。中和反应。金属与酸反应制取氢气，金属与酸反应制取氢气，生石灰和水反应等。生石灰和水反应等。有热量放出的化学反应。有热量放

2、出的化学反应。3、吸热反应：吸热反应：常见的吸热反应：常见的吸热反应： Ba(OH)28H2O+NH4Cl反反应。应。C(s)+H2O(g)CO(g) + H2(g)C+CO2 2CO 以及：以及：KClO3、KMnO4、CaCO3的分的分解等。解等。原原 因：因： 反应物具有的总能量低于生成物反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量。具有的总能量。有热量吸收的化学反应有热量吸收的化学反应。当反应物和生成物两者能量相近，则吸、当反应物和生成物两者能量相近，则吸、放热不明显。放热不明显。当反应物的总能量高于生成物的总能量，当反应物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。则放出热量。当反应物的总能

3、量低于生成物的总能量，当反应物的总能量低于生成物的总能量，则吸收热量。如下图所示：则吸收热量。如下图所示： 4.注意问题：注意问题：例例1下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A需加热方能发生的反应一定是吸热反应需加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很易发生放热反应在常温下一定很易发生C反应是吸热还是放热必须看反应物和生成反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小物具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生吸热反应在一定条件下也能发生 物质物质反应开始时反应开始时需加热需加热的反应：可能的反应：可能是是吸热反应吸热反应，也可能是，也可能是放热反应

4、放热反应。 反应的热量变化与反应发生是否需要反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。加热没有必然联系。CD二二. . 燃料的充分燃烧燃料的充分燃烧: : 1.1.燃料的现状燃料的现状: :（2）化石燃料：）化石燃料： 煤、石油、天然气煤、石油、天然气属一次性能源、非再生能源。属一次性能源、非再生能源。特点：特点：（3）燃料充分燃烧的条件：）燃料充分燃烧的条件：燃烧时有足够的空气。燃烧时有足够的空气。燃料和空气要充分接触。燃料和空气要充分接触。产生污染物，造成环境污染。产生污染物，造成环境污染。（4）燃料不充分燃烧的危害：）燃料不充分燃烧的危害：产生的热量减少，造成资源浪费。产生的热量

5、减少，造成资源浪费。A、通入足量空气，使燃料充分燃烧。、通入足量空气，使燃料充分燃烧。（过多空气，将带走部分热量，造成浪费）（过多空气，将带走部分热量，造成浪费）（5）提高燃料燃烧效率的措施）提高燃料燃烧效率的措施B、增大燃料与空气的接触面积。（固、增大燃料与空气的接触面积。（固体燃料粉碎，液体燃料雾化）体燃料粉碎，液体燃料雾化）C、将煤气体和液体、将煤气体和液体例例2煤在炉子里烧的很旺时，续了一块煤就煤在炉子里烧的很旺时，续了一块煤就立即封上了，在有氧气的条件下，有时会看到炉火立即封上了，在有氧气的条件下，有时会看到炉火熄灭了，试解释原因？熄灭了，试解释原因？答：物质燃烧需要具备两个条件：答

6、：物质燃烧需要具备两个条件：（1）温度达到可燃物的着火点。）温度达到可燃物的着火点。（2）与氧气接触。本题中已有氧气，因此应从）与氧气接触。本题中已有氧气，因此应从温度方面考虑。考虑温度方面考虑。考虑C+O2 CO2放出热量，而放出热量，而CO2+C 2CO吸收热量。当吸收热量多于放出吸收热量。当吸收热量多于放出的热量时，体系的温度就会降低，当温度降到的热量时，体系的温度就会降低，当温度降到C的着火点以下时，炉火就熄灭了。的着火点以下时，炉火就熄灭了。 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)优点：优点： 使煤的得到使煤的得到充分利用充分

7、利用，同时又防止，同时又防止煤炭直接燃烧产生煤炭直接燃烧产生二氧化硫二氧化硫和和烟尘烟尘污染污染环境。环境。三、煤炭的综合利用三、煤炭的综合利用 （1）、煤的气化，液化煤的气化，液化原理：原理：用途：用途：作燃料作燃料，工业制备氢气的一种重要方法。，工业制备氢气的一种重要方法。CO和和H2还可以合成还可以合成液体燃料甲醇液体燃料甲醇。 CO+2H2CH3OH（液体）（液体）（2）高温干馏：把煤隔绝空气加强热，使其）高温干馏：把煤隔绝空气加强热，使其分解生成焦炭，煤焦油和焦炉气。分解生成焦炭，煤焦油和焦炉气。焦炭：用于冶金，如炼铁、制电石等。焦炭：用于冶金，如炼铁、制电石等。煤焦油：进一步处理可

8、得多种化工原料，用煤焦油：进一步处理可得多种化工原料，用于制备染料、农药、医药等。于制备染料、农药、医药等。焦炉：气可做气体燃料。焦炉：气可做气体燃料。（3）加生石灰脱硫：对于烟煤，如直接燃烧）加生石灰脱硫：对于烟煤，如直接燃烧常常加少许生石灰脱硫，以防止常常加少许生石灰脱硫，以防止SO2污染大气，污染大气，反应方程式是：反应方程式是：CaO+SO2 CaSO3, 2CaSO3+O2 2CaSO4四、反应热、燃烧热、中和热四、反应热、燃烧热、中和热1、反应热：、反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量在化学反应过程中放出或吸收的热量符号：单位：符号：单位：2、燃烧热：燃烧热：在在101kPa时

9、，时，1mol物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出的热量时所放出的热量3、中和热：中和热：在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成成1molH2O时所放出的热量时所放出的热量因而在写热化学方程式时，应以因而在写热化学方程式时，应以燃烧燃烧1mol物质物质或或生成生成1molH2O为标准来为标准来配平其他物质的化学计量配平其他物质的化学计量。HkJ/mol五、热化学方程式的书写五、热化学方程式的书写1、热化学方程式热化学方程式 ： 表明反应所放出或吸收的热量的表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式化学方程式2、书写热化学方程式的注意点：、

10、书写热化学方程式的注意点：A、要注明。、要注明。B、要注明。、要注明。C、要注明。、要注明。D、各物质前的化学计量数表示，、各物质前的化学计量数表示，反应的温度和压强反应的温度和压强反应热的数值反应热的数值反应物和生成物的聚集状态反应物和生成物的聚集状态物质的量物质的量（物质前的化学计量数可以是小数或分数）（物质前的化学计量数可以是小数或分数）写出下列反应的热化学方程式写出下列反应的热化学方程式。1、5克碳酸钙分解时吸收克碳酸钙分解时吸收8.885kJ热量。热量。2、1molC与适量的水蒸气反应，需吸收与适量的水蒸气反应，需吸收131.3kJ的的热量。热量。3、1.00L0.1Omol/LH2

11、SO4溶液与足量稀的氢氧化溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出钠溶液反应放出11.46kJ的热量。的热量。4、57克辛烷完全燃烧放出克辛烷完全燃烧放出2759 kJ的热量。的热量。3、盖斯定律及其应用、盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态有关，化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。而与具体反应进行的途径无关。练习：已知P4 + 5O2 = P4O10; H=2983.2 kJ/mol P(红磷红磷) +5/4O2 = P4O10; H=738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：P4(s) =

12、 4P（S、红磷）、红磷）； H=29.2 kJ/mol例例1、在同温、同压下，比较下列反应放、在同温、同压下，比较下列反应放出热量出热量H1、 H2的大小的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； H2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于都相同，但由于气态水转化为液态气态水转化为液态要放出一要放出一定数量的热量定数量的热量 H1 H2 S(g)+O2(g)=SO2(g)； H1 S(S)+O2(g)=SO2(g)； H2例例2、在同温、同压下，比较下列反应放、在同温、同压下，比较下列

13、反应放出热量出热量H1、 H2的大小的大小两式数量相同，两式数量相同，S由固态由固态吸收热量转化为吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量。其放出热量的的总和小于由气态总和小于由气态S直接燃烧所放出的热直接燃烧所放出的热量量 H1H2 C(S)+1/2O2(g)=CO(g)； H1 C(S)+O2(g)=CO2(g)； H2例例3、在同温、同压下，比较下列反、在同温、同压下，比较下列反应放出热量应放出热量H1、 H2的大小的大小固态固态C氧化为氧化为CO，释放出热量，释放出热量H1，CO是气体是气体燃料，和燃料，和O2反应生成反应生成CO2，又释放热量，又释放热

14、量H3，两，两次释放热量的总和次释放热量的总和H1 H3，等于固态，等于固态C氧化氧化为气态为气态CO2释放的热量释放的热量H2 ， H1 H2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； H1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)； H2状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，放的热量也应是前式的一半，例例4、在同温、同压下，比较下列反应放出、在同温、同压下，比较下列反应放出热量热量H1、 H2的大小的大小 H1 H212g石墨石墨与与O2反应生成反应生成CO2放出放出393.51KJ热量；热量； 12g金刚石金刚石

15、与与O2反应生成反应生成CO2放出放出395.41KJ热量，热量，试比较，石墨与金刚石哪个稳定？试比较，石墨与金刚石哪个稳定？比较相同状态、相同数量的金刚石和比较相同状态、相同数量的金刚石和石墨，与石墨，与O2完全反应，生成相同状态、完全反应，生成相同状态、相同数量的相同数量的CO2，金刚石释放出的热量，金刚石释放出的热量更多，说明更多，说明金刚石具有的总能量高，金刚石具有的总能量高，不稳定不稳定例题例题1、下列反应既属于氧化还原反应、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热又是吸热反应的是反应的是( ) A.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应. B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应. C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应2、下列燃料中、下列燃料中,不属于化石燃料的是不属于化石燃料的是( ) A.煤煤 B.石油