第一节化学能与热能(2010)

1、能量守恒定律：能量有各种不同的形式，它能从一种形式转化为另一种形式，或者从一物体传递给另一物体，但在转化和传递过程中，能量的总值是保持不变的，这叫能量守恒定律。,自然界中的两大守恒定律：质量守恒定律 能量守恒定律,化学反应中的能量变化，常表现为热量的变化.,化学反应过程必然遵循质量守恒和能量守恒定律。,第二章化学反应与能量,第一节化学能与热能,第1课时,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1.从化学键的角度来分析能量的变化,思考：我们知道化学反应有化学键的变化，那么，化学键的变化与化学反应中的能量变化有没有关系呢？,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。,H2 +

2、Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,成键,放出能量,点燃,在反应中，化学键的断裂和形成所吸收和放出的能量差异就是化学反应中能量变化的原因,断开相对稳定的H2、Cl2中的化学键，变成相对活泼的H、Cl，需要吸收能量 由相对活泼的H、Cl结合成相对稳定的HCl则放出能量,从化学键的角度来分析能量的变化,一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。,吸收能量,放出能量,对于任意一个化学反应总体上是吸收能量还是释放能量取决于断开旧键吸收的总能量与形成新键放出的总能量的相对大小。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1.从化学键的角度来分析能量的变化,取决于断键吸收的

3、总能量与形成新键放出的总能量的相对大小。,吸收能量,放出能量,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1.从化学键的角度来分析能量的变化,2. 从物质具有的能量的角度来分析能量的变化,物质都储存有化学能。物质中有蕴含有一定的能量，主要以化学能等形式存在物质内部。 不同的物质所含的化学能不同。,你认为一个反应是放出能量还是吸收能量，与反应物的能量和生成物的能量有没有关系？如果有，关系如何？,势能转化为动能,从物质具有的能量的角度来分析能量的变化,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1.从化学键的角度来分析能量的变化,2. 从物质具有的能量的角度来分析能量的变化,E（反应物，总）,E（生成物，总）

4、,放出能量,E（反应物，总）,E（生成物，总）,吸收能量,化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。任何化学反应都伴随着能量的变化！,E（kJ）,反应历程,E = 183 kJ,436 kJ (H2) 243 kJ(Cl2),2mol431 kJ/mol = 862 kJ,以 H2 + Cl2 = 2HCl 反应为例：,HH + ClCl = 2HCl,二、化学能与热能的相互转化,实验21,放出大量气泡， 温度升高,反应是放热 反应,1、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。,金属和酸反应、酸碱中和反应、 燃烧反应、大多数化合反应等。,1）放热反应：放出热量的反应,实验22,现象：

5、1、玻璃片与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成,Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O,结论： 该反应是吸热反应,大多数分解反应，焦炭和CO2反应 , C与H2O反应等 。,二、化学能与热能的相互转化,1、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。,1）放热反应：放出热量的反应,2）吸热反应：吸收热量的反应,化学能转变为热能,热能转变为化学能,二、化学能与热能的相互转化,1、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。,1）放热反应：放出热量的反应,2）吸热反应：吸收热量的反应,能源的使用是人类必不可少的,煤、石油、天然气的主

6、要成分是烃类等有机物（煤中含有大量碳），它们在燃烧时释放出热能。那么你们知道这种热能从何而来？它与化学物质及其化学反应有什么关系？石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起什么作用？,学与问,化学反应,热能,煤、石油、天然气的燃烧（产生）,CaCO3经过高温煅烧分解成CaO（动力）,获取能量,利用化学能转化为热能的原理获得所需的热量进行生活、生产和科研；利用热能使很多化学反应得以发生，从而探索组成、性质或制备所需的物质。,热能对化学反应的支持作用，利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。,2、化学能与热能相互转化的应用,小结：,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变

7、化的主要原因。,放出能量,吸收能量,化学反应中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小 。,若反应物的总能量生成物的总能量，吸收能量。,若反应物的总能量生成物的总能量，放出能量。,记住常见的吸热、放热反应的类型。,思考与交流,酸与碱发生中和反应生成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。,实验23,结论：中和反应是放热反应。,实质：H+ + OH H2O,中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时 所释放的热量称为中和热。,思

8、考与交流,用隔热装置，尽量减少热量散失,酸碱的量要准确：nCV,温度计越精确越好,注意控制反应时间,多做几次，取平均值,搅拌使反应充分进行，使混合液温度均衡,盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可 能小,化学能与其它能量能否相互转化呢？,阅读课本35页37页：,三、生物体中的能量转化：,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；,四、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；,四、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

9、用能源的三个时期：,柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。,1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 ；而形成生成物中的化学键要 。一个化学反释放能量还是吸收能量取决于： 。,吸收能量,放出能量,反应物总能量与生成物总能量的相对大小,练习：,2、若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应 能量。 若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应 能量。,放出,吸收,3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molHH键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molHO键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3

10、 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. Q1 + Q2 = Q3,B,4已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是( ) A需要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容易发生 C反应是放热还是吸热，要看反应物和生成物所 具有的总能量的相对大小 D吸热反应在常温下不能发生,C,5、已知反应ABCD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C B.B的能量一定高于D C.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，故不必加热就一定能发 生,C,反应物所具有的总能量生成物所具有的总能量 在发生化学反应时，有一部分能量会转变成热能等形式释放出来。,放出热量的化学反应。,吸收热量的化学反