化學(xué)能與熱能

1、 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量1 1、化學(xué)能與熱能、化學(xué)能與熱能 化學(xué)變化的特征化學(xué)變化的特征: 化學(xué)變化中除有化學(xué)變化中除有新物質(zhì)新物質(zhì)生成外，生成外，常伴隨著常伴隨著放熱、發(fā)光、放熱、發(fā)光、變色、放出變色、放出氣體、生成沉淀氣體、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。等現(xiàn)象發(fā)生。利用化學(xué)反應(yīng)：利用化學(xué)反應(yīng)：一是制取新物質(zhì)；一是制取新物質(zhì)；二是利用反應(yīng)中二是利用反應(yīng)中 的的能量能量.一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系提問提問：原子或離子是怎樣結(jié)合成化合物的？我們學(xué)原子或離子是怎樣結(jié)合成化合物的？我們學(xué)過的化學(xué)鍵有哪些類型？過的化學(xué)鍵有哪些類型？化學(xué)鍵的形成，是由于有電子的

2、轉(zhuǎn)移（得失或偏移），化學(xué)鍵的形成，是由于有電子的轉(zhuǎn)移（得失或偏移），而電子的轉(zhuǎn)移就涉及到能量的變化，因此化學(xué)鍵是與能而電子的轉(zhuǎn)移就涉及到能量的變化，因此化學(xué)鍵是與能量聯(lián)系在一起的。量聯(lián)系在一起的。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開反應(yīng)物當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵時(shí)要中的化學(xué)鍵要吸收能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵時(shí)要放出能量放出能量。如：H + H HH + H H2 2 + 436kJ + 436kJH H2 2 + 436kJ H + H + 436kJ H + H又如：又如：1molCH1molCH4 4中含有中含有4mol C4mol CHH鍵，拆

3、開鍵，拆開1mol C1mol CHH鍵需要吸收鍵需要吸收415kJ415kJ的能量，則斷開的能量，則斷開1molCH1molCH4 4中所有中所有C CHH鍵需要吸收鍵需要吸收4mol4mol 415kJ=1660KJ415kJ=1660KJ的能量的能量. .任何物質(zhì)都儲有化學(xué)能，只是由于不同的物質(zhì)組任何物質(zhì)都儲有化學(xué)能，只是由于不同的物質(zhì)組成不同、結(jié)構(gòu)不同，所含的化學(xué)鍵也不同。而物成不同、結(jié)構(gòu)不同，所含的化學(xué)鍵也不同。而物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)際上就是舊的化學(xué)鍵斷裂，質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)際上就是舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵生成，由于各物質(zhì)所含的的化學(xué)能不新的化學(xué)鍵生成，由于各物質(zhì)所含的的化學(xué)能不同

4、，因此在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就出現(xiàn)了能量同，因此在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就出現(xiàn)了能量的變化。的變化。思考思考：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量由什么決定呢？由什么決定呢？一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量收能量還是放出能量，決定于決定于反應(yīng)物的反應(yīng)物的總能量總能量與與生成物總能量的相對大小。生成物總能量的相對大小。反應(yīng)物的總能量高反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量低生成物的總能量高生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低反應(yīng)物的總能量低化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)放出能量放出能量化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)吸收能量吸收能量 反應(yīng)

5、物的總能量反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量生成物的總能量 放出熱量放出熱量反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量生成物的總能量 吸收熱量吸收熱量 化學(xué)反應(yīng)的過程化學(xué)反應(yīng)的過程, ,可以看成是能量的可以看成是能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程，的過程，當(dāng)反應(yīng)物的總能量生成物的總能當(dāng)反應(yīng)物的總能量生成物的總能量時(shí)量時(shí), ,化學(xué)反應(yīng)放出能量，這樣的化學(xué)反應(yīng)稱為化學(xué)反應(yīng)放出能量，這樣的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱放熱反應(yīng)。反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)物的總能量生成物的總能量時(shí)當(dāng)反應(yīng)物的總能量生成物的總能量時(shí), ,化學(xué)化學(xué)反應(yīng)吸收能量，這樣的化學(xué)反應(yīng)叫反應(yīng)吸收能量，這樣的化學(xué)反應(yīng)叫吸熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)能與熱能的相互

6、轉(zhuǎn)化二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化注意：注意：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化現(xiàn)為熱量的變化-吸熱或放熱（即化學(xué)能吸熱或放熱（即化學(xué)能與熱量進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化）。吸熱會使周圍溫度與熱量進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化）。吸熱會使周圍溫度降低，放熱會使周圍溫度升高。降低，放熱會使周圍溫度升高。下面我們就通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識與感受這一轉(zhuǎn)化。下面我們就通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識與感受這一轉(zhuǎn)化。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-1/P29實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究探究步驟：步驟：1.1.在試管中加入在試管中加入3ml3ml鹽酸并用溫鹽酸并用溫度計(jì)測出溫度度計(jì)測出溫度2.2.再向試管中加再向試管中加入一小塊用打磨入一小塊用打磨光的鋁片。光

7、的鋁片。3.3.將溫度計(jì)插入將溫度計(jì)插入溶液中，當(dāng)溶液中溶液中，當(dāng)溶液中有大量氣泡時(shí)，有大量氣泡時(shí)，記錄溫度。記錄溫度。反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式：現(xiàn)象現(xiàn)象溫度變化溫度變化熱量變化熱量變化結(jié)論結(jié)論溫度升高溫度升高放出熱量放出熱量有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生該反應(yīng)是放熱該反應(yīng)是放熱2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2/30現(xiàn)象現(xiàn)象用手觸摸燒杯用手觸摸燒杯下部下部用手拿起燒杯用手拿起燒杯熱量變化熱量變化結(jié)論結(jié)論有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生感覺燒杯變涼，說明溫度降低感覺燒杯變涼，說明溫度降低吸收熱量吸收熱量反應(yīng)為吸熱反應(yīng)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式：Ba(OH)Ba(OH)

8、2 2 .8H.8H2 2O+2NHO+2NH4 4Cl=Cl= BaCl BaCl2 2+2NH+2NH3 3+10H+10H2 2OO燒杯下面帶有幾滴水的玻燒杯下面帶有幾滴水的玻璃片粘著燒杯底部璃片粘著燒杯底部【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)2-32-3】改為下列兩組對比實(shí)驗(yàn)?！扛臑橄铝袃山M對比實(shí)驗(yàn)。思考：為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)都會放出熱量？思考：為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)都會放出熱量？反應(yīng)物反應(yīng)物及用量及用量HNOHNO3 3 2 mL 2 mL 1 mol/L 1 mol/LNaOHNaOH 2 mL 2 mL 1 mol/L 1 mol/LHClHCl 2 mL 2 mL 1 mol/L 1 mol

9、/LNaOHNaOH 2 mL2 mL 1 mol/L 1 mol/L混合前溫度混合前溫度室溫室溫室溫室溫2020。c c混合后溫度混合后溫度t t1 1t t2 2結(jié)結(jié) 論論HNOHNO3 3與與NaOHNaOH發(fā)生發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)中和反應(yīng)時(shí)放熱放熱HClHCl與與NaOHNaOH發(fā)生發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)中和反應(yīng)時(shí)放熱放熱對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納和概括歸納和概括強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出熱量強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出熱量酸酸堿堿 上兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：上兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：H H+ + + OH+ OH- - = H= H2 2O O（中和反應(yīng)本質(zhì)）（中和反應(yīng)本質(zhì)）可推測可推測: :1 1、

10、中和反應(yīng)都、中和反應(yīng)都2、t t1 1 、t t2 2上升的幅度上升的幅度放熱放熱應(yīng)接近應(yīng)接近中和熱中和熱酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 1molHmolH2 2O O時(shí)所釋放的熱量。時(shí)所釋放的熱量。 常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)1、所有的燃燒反應(yīng)、所有的燃燒反應(yīng) 2、金、金 屬屬 與酸（或水）的反與酸（或水）的反 應(yīng)應(yīng)3、中、中 和和 反反 應(yīng)應(yīng) 4、大多數(shù)的化合反、大多數(shù)的化合反 應(yīng)應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)1、C與與CO2的反應(yīng)的反應(yīng) 2、 H2+CuO的反應(yīng)的反應(yīng) 3、C+H2O的反應(yīng)的反應(yīng) 4、Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl 5、大

11、多數(shù)的分解反、大多數(shù)的分解反 應(yīng)應(yīng)1、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)、下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱又是吸熱反應(yīng)的是反應(yīng)的是( ) A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)鋁片與稀鹽酸的反應(yīng). B.Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應(yīng)的反應(yīng). C.灼熱的碳與灼熱的碳與CO2的反應(yīng)的反應(yīng) D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)2、下列燃料中、下列燃料中,不屬于化石燃料的是不屬于化石燃料的是( ) A.煤煤 B.石油石油 C.天然氣天然氣 D.水煤氣水煤氣練習(xí)練習(xí)cD小試牛刀：小試牛刀：2、下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是、下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是 （ ）液態(tài)水汽化液態(tài)水汽化 將膽礬加熱變成白色粉末將膽礬加熱變成白色粉末濃硫酸稀釋濃硫酸稀釋 氯酸鉀分解制氧氣氯酸鉀分解制氧氣 生石灰生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰A、 B、 C、 D、3、在