化学能与热能自己

第二章化学反应(huàxuéfǎnyìng)与能量精品资料第一节化学能与热能(rènéng)精品资料第一(dìyī)课时精品资料学习目标：

1、掌握(zhǎngwò)化学键的断开与形成是化学反应中能量变化的主要原因；

2、能够从反应物与生成物总能量的相对大小理解化学反应中能量的变化。精品资料化学变化的特征(tèzhēng)是什么?化学变化中除有新物质(wùzhì)生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。精品资料能量(néngliàng)的释放和吸收一般以热量的形式表现精品资料一、化学键与化学反应中能量(néngliàng)变化的关系1、从微观角度(jiǎodù)认识化学反应中能量的变化H·吸收能量断开H2+Cl2====2HCl点燃(1)、断键吸能，成键放能。···Cl··

：＋断开吸收能量→Cl····

H····形成放出能量H—HCl—ClH—Cl(2)、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。精品资料讨论2:(1)很多放热反应也需要加热(jiārè)，为什么？(2)可逆反应正反应与逆反应的能量变化有何区别与联系？（反应(fǎnyìng)放出热量）H2+Cl22HCl点燃（正反应放出热量）2SO2+O22SO3高温V2O5精品资料断键吸收能量能量反应进程2H2Cl2HCl反应(fǎnyìng)过程能量变化图H2+Cl2释放能量成键释放能量放出热量的反应也可能(kěnéng)需要加热！

需要破坏化学键。

重要结论：H2+Cl22HCl点燃（反应放出热量）精品资料能量反应进程断键吸收能量反应过程能量(néngliàng)变化图成键释放能量CaCO3释放能量CaO+CO2（反应吸收热量）CaCO3CaO+CO2↑高温精品资料能量反应进程断键吸收能量反应过程能量(néngliàng)变化图2SO32SO2+O2释放能量成键释放能量（正反应放出热量）2SO2+O22SO3高温V2O5(3)对可逆反应(fǎnyìng)：若正反应(fǎnyìng)放热，则逆反应(fǎnyìng)吸热。精品资料一个(yīɡè)简单的计算：在25℃和101kPa的条件(tiáojiàn)下，即：由1mol的H2和1mol的Cl2化合，会释放出-431kJ×2+436kJ+242kJ=-184kJH2+Cl2==2HCl

kJCl-ClCl+Cl吸收242kJ/molH-HH+H吸收436kJ/mol吸收还是放出热量？放出184H+ClH-Cl放出431kJ/mol成断断精品资料问题：化学反应吸收(xīshōu)或放出的热量多少与化学键的键能有何关系？⑴键能①定义：形成（或断开）1mol某化学键所放出（或吸收）的能量，叫做(jiàozuò)该化学键的键能。如：H-H键的键能就是436KJ/mol精品资料问题(wèntí)：化学反应热与化学变化由于破坏旧键吸收(xīshōu)的总能量小于形成新键放出的总能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就以热量的形式释放出来，该反应放出能量，是放热反应。物质所具有的能量（）越低越（）；而键能越（）越稳定。要注意断键需要吸收能量、成键可以放出能量，与物质本身具有的能量之间的区别。大稳定内能精品资料②键能越大则化学键越难破坏，物质(wùzhì)就越稳定。

③如反应：H2+Cl22HCl

点燃1mol·436KJ/mol+1mol·242KJ/mol＜2mol·431KJ/mol吸收(xīshōu)的总能量

放出的总能量精品资料讨论3：通过(tōngguò)以上讨论，你对化学反应的特征有哪些认识？(1)有新的物质(wùzhì)生成(2)伴随有能量的变化H2+Cl22HCl点燃（反应放出热量）再思考：上述反应有哪些“变”与“不变”？生成物与反应物能量不同体系总能量不变物质类型、种类变了元素种类和质量不变质量守恒定律能量守恒定律基本自然定律精品资料旧化学键断裂新化学键形成吸收(xīshōu)能量E1释放(shìfàng)能量E2当E1>E2为吸热反应当E1<E2为放热反应反应物生成物

化学反应总结：从化学键的断裂与形成分析化学反应过程的能量变化化学反应过程中能量守恒！化学反应中质量守恒！精品资料2、从宏观的角度来判断化学反应(huàxuéfǎnyìng)的能量变化电能转化为机械能再转化为势能水由低至高，外界提供能量（机械能——势能）水由高至低，放出能量

（势能——动能）精品资料能量(néngliàng)越高越不稳定能量(néngliàng)越低越稳定精品资料E反E生E反E生吸收能量(E)＜化学反应在发生(fāshēng)过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。释放能量(E)＞反应进程能量生成物总能量(E生)反应物总能量(E反)释放能量反应进程能量反应物总能量(E反)生成物总能量(E生)释放能量精品资料放热反应(fànɡrèfǎnyìng)反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应放出能量吸收能量E(反应物)＞E(生成物)

E(反应物)＜E(生成物)

放热反应(fànɡrèfǎnyìng)吸热反应精品资料结论：一个确定的化学反应在发生过程(guòchéng)中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。精品资料放热反应(fànɡrèfǎnyìng)反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应放出能量吸收能量反应物总能量生成物总能量放出能量生成物总能量反应物总能量放出能量能量守恒定律质量(zhìliàng)守恒定律化学能其他形式的能量二、化学能与热能的转化精品资料讨论(tǎolùn)4：总结：放热反应(fànɡrèfǎnyìng)物质与氧气的反应

燃料的燃烧中和反应活泼金属与酸、水反应生石灰和水反应大部分化合反应

吸热反应C+CO2、H2OH2+CuOFe+H2O（g）Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反应常见的和放热反应吸热反应：注意：有些放热反应开始时需要加热启动，但不需持续加热；而有些吸热反应可以自发进行，但大多数需持续加热。精品资料放热反应(fànɡrèfǎnyìng)吸热反应大于小于小于大于金属(jīnshǔ)与酸或水的反应金属氧化物与酸或水的反应可燃物的燃烧或缓慢氧化酸碱中和，大部分的化合反应大部分的分解反应以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应总结精品资料1、下列说法正确的是（）A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B、加热的反应在常温下就一定能进行C、反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有(jùyǒu)的总能量的相对大小决定的D、吸热反应自发也能进行

C、D练习(liànxí)：精品资料2、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.伴有能量变化的物质变化都是化学变化.C.在一个确定的化学关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同(bùtónɡ).D.在一个确定的化学关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量.3、下列变化中属于吸热反应的是（）A.液态水汽化B.高温锻烧石灰石C.浓H2SO4稀释D.KClO3分解制O2E.生石灰与水反应生成熟石灰ACBD精品资料练习(liànxí)：5、物质发生(fāshēng)化学反应时：①质子总数②电子总数③原子总数④分子总数⑤物质种类⑥物质的总质量⑦化学键⑧反应物质含有的总能量（内能），反应前后肯定不变化的是（）A、①②③⑥B、①②④⑧C、①②⑤⑦D、①④⑤⑥4、下列关于化学反应的说法错误的是（）A、会引起化学键的变化B、会产生新的物质C、必然伴随着能量的变化D、必然伴随着物质状态的变化DA精品资料6、金刚石在一定条件下可以转变为石墨，并放出能量，下列说法正确的是（）A、金刚石更稳定B、金刚石所具有的能量更高C、反应(fǎnyìng)中断开金刚石中的化学键所消耗的能量比形成石墨中的化学键所放出的能量多D、该变化为物理变化7、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，反应中，破坏1molH2中化学键消耗的能量为Q1KJ，破坏1molO2中化学键消耗的能量为Q2KJ，形成1molH–O键释放(shìfàng)的能量为Q3KJ，下列关系式中正确的是（）A、2Q1+Q2＞4Q3B、2Q1+Q2＜4Q3C、Q1+Q2＜Q3D、2Q1+Q2＝4Q3BB精品资料8、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，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察(guānchá)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镁片上有大量气泡(qìpào)产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体。

①镁与盐酸反应产生氢气，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。Mg+2H+=Mg2++H2↑小于精品资料第二(dìèr)课时精品资料知识(zhīshi)回顾1.化学反应中能量变化原因是____________破坏化学键_____能量，形成化学键______能量2.不同的物质(wùzhì)不仅组成______、结构______，所包含的化学能也_______。3.一个化学反应在发生过程中吸收能量还是放出能量，决定于____________________________________。_____________________有部分能量释放出来；________________________反应物要吸收能量，才能转化为生成物。不同不同不同反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小∑E（反应物）＞∑E(生成物)∑E（反应物）＜∑E(生成物)化学键的断裂与形成吸收放出精品资料实验1、测量铝跟盐酸反应中的能量变化(biànhuà)1）化学方程式：2）现象：3）了解反应中能量变化(biànhuà)的方法：4）结论：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反应比较迅速，产生无色无味(wúwèi)气体，溶液温度升高。用手触摸试管外壁；用温度计测量铝与盐酸反应放热精品资料实验2、测量Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应(fǎnyìng)中的能量变化有刺激性气味(qìwèi)的气体产生，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝有NH3生成烧杯变冷反应吸热烧杯下带有水滴的玻璃片粘到烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰混合物成糊状有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O精品资料思考(sīkǎo)：本实验(shíyàn)有哪些不足之处?需要如何改进?精品资料实验3：测量盐酸与NaOH溶液反应中的能量(néngliàng)变化反应物用量：反应前温度：反应后温度：结论(jiélùn)：离子方程式：HCl：20mL2mol/LNaOH：20mL2mol/LHCl：低

NaOH：

.

高

.

HCl与NaOH发生中和反应时放热H++OH-=H2O中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量。精品资料思考(sīkǎo)测定中和热的装置应该注意哪些(nǎxiē)问题？精品资料在设计实验装置和操作时应该注意哪些(nǎxiē)问题？（1）用隔热装置，尽量减少热量(rèliàng)散失；（2）酸碱的量要准确：n＝C×Va、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好（3）温度计要读准，水银球要全浸在溶液中（4）实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失（5）多做几次，取平均值精品资料中和热的测定(cèdìng)装置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。然后再在大、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。精品资料化学能与其它能量(néngliàng)能否相互转化呢？生物体中的能量(néngliàng)转化：1、通过生物体的作用可以实现各种能量的相互转化；2、通过生物体的作用实现的各种能量的相互转化和利用更为合理、有效；精品资料生物体内的能量(néngliàng)转化精品资料柴草(cháicǎo)时期化石(huàshí)能源时期多能源结构时期社会的发展与能源的利用：1、人对科学知识的掌握越多，对能源的利用（人均耗能）越多；2、人类利用能源的三个时期：3、能源的分类：一次能源、二次能源精品资料燧人氏钻木取火(zuànmùqǔhuǒ)精品资料柴草时期火的发现至１８世纪产业革命以树枝杂草为主要能源。通过火（燃烧）的光和热推动了人类文明的进步，使人类告别“茹毛饮血”、采集野果的生活烧陶

炼丹

精品资料化石能源时期18世纪中期至现代以煤、石油、天然气为主要能源(仍然是利用燃烧反应所释放的热能)煤的燃烧

气缸中燃料燃烧

精品资料“布”翁之意不在“萨”精品资料科学探测表明：全世界的石油大概在2060年左右耗尽，天然气2060年用光，煤炭虽是最“丰富”的能源(néngyuán)，但最多还能维持200年