化学能与热能第一课时

第二章化学反应(huàxuéfǎnyìng)与能量精品资料能源(néngyuán)与人类能源(néngyuán)是人类赖以生存和发展的重要资源。在当今社会中，人类所使用的能量绝大部分是由化学反应提供的，特别是煤、石油、天然气以及它们的制品燃烧所产生。随着社会的发展，人类活动消耗的能量逐渐增加。尽管一些新能源(néngyuán)被不断开发和利用，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(néngyuán)危机。精品资料第二章化学反应(huàxuéfǎnyìng)与能量第一节化学能与热能(rènéng)(第1课时)精品资料实验(shíyàn)探究[2—1]铝片与盐酸(yánsuān)的反应现象：有气体放出，试管壁发烫。结论：该反应放出热量2Al+6HCI==2AICl3+3H2↑[2—2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应现象：1、有少许刺激性气味气体产生、混合物成糊状。2、烧杯变冷，玻璃片与小烧杯粘在一起。Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O结论：该反应吸收热量精品资料通过(tōngguò)以上几个实验，你能得出什么结论？思考(sīkǎo)与交流化学反应在发生物质变化的同时，还伴随有能量的变化；而能量的变化通常又主要表现为热量的变化。化学反应的两大基本特点：①物质变化（定量）；②能量变化。精品资料一、化学能与热能的相互(xiānghù)转化1、放热反应(fànɡrèfǎnyìng)和吸热反应2、常见的放热反应(fànɡrèfǎnyìng)和吸热反应放出热量的反应叫做放热反应；（化学能→热能）吸收热量的反应叫做吸热反应；（热能→化学能）燃料的燃烧(与O2的反应）中和反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰和水）物质的缓慢氧化等。大部分分解反应C+CO2=2CO；

C+H2O=CO+H2；H2+CuO=Cu+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl=精品资料1、下列反应(fǎnyìng)既属于氧化还原反应(fǎnyìng),又属

于吸热反应(fǎnyìng)的是()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(yǎngqì)中的燃烧反应C随堂练习精品资料化学反应中为何会伴有能量的变化？一个反应究竟(jiūjìng)是放出能量还是吸收能量由什么因素决定？从化学键的角度分析，化学反应的本质是什么？思考(sīkǎo)与交流精品资料微观：化学键的断裂(duànliè)和形成化学反应(huàxuéfǎnyìng)的本质:吸收能量放出能量旧化学键断裂和新化学键形成的过程。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

化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。精品资料化学键变化与能量(néngliàng)变化关系图能量(néngliàng)\KJ1molH2(1mol

H-H)2molH436KJ436KJ断键吸收能量成键放出能量1molCH4(4mol

C-H)能量\KJ1mol

C

＋4molH断键吸收能量4×415KJ成键放出能量4×415KJ精品资料ClClHHHHClCl1moL

1moLHClHCl2moL吸收能量

吸收能量

放出能量放出能量H2+Cl2====2HCl点燃化学反应能量变化来源于旧化学键断裂(duànliè)和新化学键形成时的能量变化精品资料能量(néngliàng)反应(fǎnyìng)进程HClCl-H-H-ClH-Cl断1molH-H键吸收436kJ断1molCl-Cl键吸收243kJHClClH形成2molH-Cl键放出2×431kJ即862kJ能量在25℃、101kPa条件下

H2+Cl2

═2HCl反应为例断开1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量为(436+243)kJ=679kJ形成2molH-Cl化学键放出的总能量为862kJ1molH2和1molCl2反应放出能量(862-679)kJ=183kJ放出能量183kJ点燃精品资料1.微观(wēiguān)：——化学键的断裂和形成①断开(duànkāi)化学键吸收的总能量形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。能量反应进程断键吸收能量成键释放能量HClClH----释放能量小于HClClH精品资料②断开化学键吸收的总能量(néngliàng)形成化学键释放出的总能量(néngliàng)，反应吸收能量(néngliàng)。能量(néngliàng)反应进程成键释放能量CaCO3吸收能量断键吸收能量CaOCO2大于精品资料石灰石(主要(zhǔyào)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？精品资料在25℃和101kPa的条件(tiáojiàn)下：即：由1mol的H2和1mol的F2，生成(shēnɡchénɡ)2molHF会释放出2×565kJ-436kJ-155kJ=539kJF-FF+F

吸收155kJ/molH-HH+H吸收436kJ/mol放出539KJH+FH-F

放出565kJ/mol试一试那么，H2和F2反应生成HF是放热还是吸热？能量变化为多少？精品资料试一试在高温、高压、催化剂的条件下：N2+3H2=2NH3，断开1molH-H键吸收能量为436KJ，形成1molN-H键放出的能量为391KJ，已知1molN2完全参加反应总共放出能量92.4KJ，则断开1molNN需要吸收的能量为？精品资料水由高处向低处流要释放能量（势能转换(zhuǎnhuàn)为动能）将水由低处抽向高处(ɡāochǔ)需提供能量（电能转换为机械能，再转换为势能）思考与交流看下面的两幅图，你有何感想？精品资料能量(néngliàng)守恒定律能量不会无缘无故地产生，也不会无缘无故的消失；它只能由一种形式转化为另一种形式，但体系的总能量是不变的。启发：每种物质都储存有一定的化学能，不同物质储存的化学能是不同的；化学能与其它形式的能量相互(xiānghù)转化时，同样遵守能量守恒定律。精品资料反应物总能量高生成物总能量低能量反应进程释放能量①反应物的总能量(néngliàng)生成物的总能量(néngliàng)，反应放出能量(néngliàng)。2.宏观(hóngguān)：——反应物和生成物的总能量相对大小大于瀑布讨论：水往低处流的过程中，能量发生了什么变化？化学反应中，由总能量高的反应物生成总能量低的生成物时，能量发生了什么变化？精品资料能量(néngliàng)反应(fǎnyìng)进程反应物总能量低生成物总能量高吸收能量②反应物总能量生成物总能量，反应吸收能量。小于精品资料反应物总能量生成物总能量放出能量反应物总能量生成物总能量吸收能量化学反应中能量(néngliàng)的变化------总能量(néngliàng)守恒(能量(néngliàng)守恒定律)化学能其他形式的能量其他形式的能量化学能精品资料一个反应(fǎnyìng)是放出能量还是吸收能量，取决于反应(fǎnyìng)物的总能量与生成物的总能量的相对大小。化学反应(huàxuéfǎnyìng)的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程放热反应吸热反应Ｅ(反应物)＞Ｅ(生成物)

化学能释放Ｅ(反应物)<Ｅ(生成物)

化学能储存精品资料（1）宏观：取决于反应物的总能量(néngliàng)和生成物的总能量(néngliàng)的相对大小。（2）微观：取决于旧键断裂吸收能量(néngliàng)和新键形成放出能量(néngliàng)的多少。小结(xiǎojié)断键吸收总能量<成键放出总能量断键吸收总能量>

成键放出总能量Ｅ(反应物)＞Ｅ(生成物)

Ｅ(反应物)<Ｅ(生成物)反应放出能量反应吸收能量2、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律1、化学反应中能量变化原因精品资料课堂练习1、当物质发生(fāshēng)化学反应时，断开反应物中的化学键要

，而形成生成物中的化学键要

。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(néngliàng)与生成物总能量(néngliàng)的相对大小2、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（

）

A、A的能量一定高于CB、B的能量一定高于DC、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，故不必加热就一定发生C吸收能量放出能量精品资料随堂练习(liànxí)3、判断下列说法是否正确：（1）加热的反应一定是吸热反应；（2）一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系，与反应物和生成物的总能量的相对大小有关；（3）化学反应(huàxuéfǎnyìng)中的能量变化都表现为热能变化；精品资料4、下列说法中正确的是（）A、物质发生化学反应都伴随着能量变化B、所有物质的内部都“储存”有能量，而且这些能量都是相等的C、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D、化学反应的过程实质(shízhì)是断开旧化学键形成新化学键的过程AD随堂练习(liànxí)精品资料实验(shíyàn)2－3盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃结论(jiélùn)：中和反应是放热反应。实质：H++OH－＝H2O反应后温度升高室温室温中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热（每生成1mol水放出57.3KJ的热量)精品资料练习、已知中和热的数值是57.3KJ/mol，下列(xiàliè)物质反应时产生57.3KJ热量的是（）A、稀盐酸和稀NaOH溶液B、1.0mol/LHCl溶液和1.0mol/LNaOH溶液C、500mL2.0mol/LHCl溶液和500mL2.0mol/LNaOH溶液D、500mL2.0mol/LH2SO4溶液和500mL2.0mol/LBa(OH)2溶液精品资料酸与碱发生中和反应(fǎnyìng)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(qīnɡyǎnɡhuànà)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。[思考与交流]要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地减小实验误差。

精品资料一是注重(zhùzhòng)“量”的问题二是尽量减小实验(shíyàn)误差用稀溶液进行中和反应（减小溶解热的干扰）。用强酸和强碱溶液反应（减少电离热效应的干扰）；每次取等量的酸碱进行反应。做平行实验取平均值增强保温隔热措施，减少实验中热量的损失不断搅拌，使热量分散均匀。温度计的精确度要高。精品资料中和热的测定(cèdìng)装置-----碎泡沫塑料---玻璃搅拌器---温度计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。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(guòchéng)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。精品资料例、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(dīɡuǎn)滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(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(yánsuān)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)小于精品资料化学能的应用(yìngyòng)利用热量进行生活(shēnghuó)、生产和科研。利用热能使很多化学反应得以发生。如：精品资料[科学视野(shìyě)1]生物体中的能量转化人体内(tǐnèi)发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同，且前者更加合理有效。精品资料随堂练习(liànxí)1.下列说法正确的是()A.大多数的化合反应(fǎnyìng)是释放能量的反应(fǎnyìng)B.大多数分解反应(fǎnyìng)是吸收能量的反应(fǎnyìng)C.释放能量的反应(fǎnyìng)都不需要加热D.吸收能量的反应(fǎnyìng)都需要加热AB精品资料巩固(gǒnggù)练习：2.下列反应属于(shǔyú)放热反应的是:A.NaOH与HCl反应B.C和CO2共热C.碳酸钙的分解D.制备水煤气的反应3、1molBa(OH)2

和1molH2SO4反应放出的热量为Q，则Q为它们的中和热错其中和热为1/2Q精品资料4.目前，一种人称“摇摇冰”的即冰用饮料开始上市，所谓“摇摇冰”是指将饮料罐隔离层中的制冷物质和水混合起来，吸食前摇动使罐中的饮料冷却(lěngquè)。若该制冷物质可从下列固体物质中选择，则它可以是（

）

A、氯化钠

B、固体硝酸铵

C、生石灰

D、固体氢氧化钠5.一种“即食即热快餐”适合外出旅游时使用，其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两包化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适合选择的是（

） A、浓H2SO4与水 B、生石灰与水

C、熟石灰与水

D、氯化钠与水BB精品资料例题(lìtí)：在同温、同压下，比较下列反应热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)+Q2B：2H2(g)+O2(g)=2H2