化學能與熱能

第一節(jié)化學能與熱能能源與人類

能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機。能源、材料，信息被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱第一節(jié)化學能與熱能一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系1、化學反應的本質是？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學鍵的觀點分析反應的本質過程。H·

··

·Cl

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Cl

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··H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學反應的的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。形成H·

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·Cl

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：＋→

Cl

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H

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··H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因?！舅伎寂c交流】在化學反應中，隨著物質的變化，既有反應物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化學能也隨之而改變。那么，一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？2、一個化學反應吸收能量還是放出能量的決定因素水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉換為動能）分析化學反應：反應物的總能量>生成物的總能量化學反應放出能量

將水由低處抽向高處需提供能量（電能轉換為機械能，再轉換為勢能）分析化學反應：反應物的總能量<生成物的總能量化學反應吸收能量規(guī)律1、如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,就有部分能量以熱的形式釋放出來;2、如果反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學反應時,反應物就需要吸收能量,才能轉化為生成物。能量反應過程反應過程反應物生成物能量放熱反應吸熱反應反應物生成物規(guī)律【歸納小結】一個化學反應是放熱反應還是吸熱反應取決于：取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小，即取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。反應物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應吸熱反應E反=

E生+/-E熱反應物的能量生成物的能量能量的釋放反應物的能量生成物的能量能量的吸收反應物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應物的總能量+吸收的熱量【課堂小結】二、化學能與熱能的相互轉化質量守恒定律能量守恒定律化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱怎樣設計實驗來了解反應中的熱量變化情況？

下面我們一起通過實驗來認識和感受一下化學能與熱能的相互轉化！[實驗探究2—1]鋁片與鹽酸的反應在一支試管中加入2-3mL６mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化。實驗2－1現(xiàn)象結論鋁與鹽酸反應，放出大量氣泡，溫度升高該反應是放熱反應[實驗2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應實驗2－2現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結在一起

2、有少許刺激性氣味氣體產生

3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O結論：該反應是吸熱反應實驗探究２－３鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應后溫度鹽酸與氫氧化鈉溶液反應，觀察反應中溶液溫度的變化。實驗2－3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應后溫度/℃結論：中和反應是放熱反應。實質：H++OH－＝H2O反應后溫度升高室溫室溫中和熱：強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱

下列反應既屬于氧化還原反應,又屬于吸熱反應的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應C.灼熱的炭與CO2的反應D.甲烷在氧氣中的燃燒反應C常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應所有燃燒中和反應溶液里的置換一般的化合反應特殊的分解物質的緩慢氧化吸熱反應電離強堿與銨鹽一般的分解特殊的化合多數(shù)銨鹽溶于水三、化學能的應用利用熱量進行生活、生產和科研。利用熱能使很多化學反應得以發(fā)生。如：《科學視野·生物體中的能量轉化》人體內發(fā)生的氧化還原反應與體外的燃燒本質相同，最終產物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應，所放出的能量也相等。只是二者反應條件不同?！咀灾鲗W習】啟示：生物化學過程在利用“能源”上更為合理、有效。[科學視野]人類利用能源的三個階段1、柴草時期：以樹枝雜草為主要能源2、化石能源時期：以煤、石油、天然氣為主要能源3、多能源結構時期：可再生能源、清潔能源1、當物質發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要

；而形成生成物中的化學鍵要

。一個化學反應是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應物總能量與生成物總能量的相對大小[課堂練習]2、若反應物的總能量>生成物的總能量，化學反應

能量。若反應物的總能量<生成物的總能量，化學反應

能量。放出吸收3、一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于________________________________________________時，有部分能量釋放出來；__________時，反應物要吸收能量，才能轉化為生成物。4、

是化學反應中能量變化的主要原因。反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。若E反>E生若E反<E生化學鍵的斷裂和形成

4.下列說法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應是釋放能量的反應

B.大多數(shù)分解反應是吸收能量的反應