化學(xué)能與熱能第一課時(shí)

第二章化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)與能量精品資料能源(néngyuán)與人類能源(néngyuán)是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源。在當(dāng)今社會(huì)中，人類所使用的能量絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)提供的，特別是煤、石油、天然氣以及它們的制品燃燒所產(chǎn)生。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)消耗的能量逐漸增加。盡管一些新能源(néngyuán)被不斷開(kāi)發(fā)和利用，但是，由于人類大量開(kāi)發(fā)和浪費(fèi)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(néngyuán)危機(jī)。精品資料第二章化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能(rènéng)(第1課時(shí))精品資料實(shí)驗(yàn)(shíyàn)探究[2—1]鋁片與鹽酸(yánsuān)的反應(yīng)現(xiàn)象：有氣體放出，試管壁發(fā)燙。結(jié)論：該反應(yīng)放出熱量2Al+6HCI==2AICl3+3H2↑[2—2]Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)現(xiàn)象：1、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生、混合物成糊狀。2、燒杯變冷，玻璃片與小燒杯粘在一起。Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O結(jié)論：該反應(yīng)吸收熱量精品資料通過(guò)(tōngguò)以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？思考(sīkǎo)與交流化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)，還伴隨有能量的變化；而能量的變化通常又主要表現(xiàn)為熱量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)的兩大基本特點(diǎn)：①物質(zhì)變化（定量）；②能量變化。精品資料一、化學(xué)能與熱能的相互(xiānghù)轉(zhuǎn)化1、放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)和吸熱反應(yīng)2、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)和吸熱反應(yīng)放出熱量的反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)；（化學(xué)能→熱能）吸收熱量的反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)；（熱能→化學(xué)能）燃料的燃燒(與O2的反應(yīng)）中和反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)大部分化合反應(yīng)（生石灰和水）物質(zhì)的緩慢氧化等。大部分分解反應(yīng)C+CO2=2CO；

C+H2O=CO+H2；H2+CuO=Cu+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl=精品資料1、下列反應(yīng)(fǎnyìng)既屬于氧化還原反應(yīng)(fǎnyìng),又屬

于吸熱反應(yīng)(fǎnyìng)的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.甲烷在氧氣(yǎngqì)中的燃燒反應(yīng)C隨堂練習(xí)精品資料化學(xué)反應(yīng)中為何會(huì)伴有能量的變化？一個(gè)反應(yīng)究竟(jiūjìng)是放出能量還是吸收能量由什么因素決定？從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？思考(sīkǎo)與交流精品資料微觀：化學(xué)鍵的斷裂(duànliè)和形成化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)的本質(zhì):吸收能量放出能量舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。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(duì)大小

化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。精品資料化學(xué)鍵變化與能量(néngliàng)變化關(guān)系圖能量(néngliàng)\KJ1molH2(1mol

H-H)2molH436KJ436KJ斷鍵吸收能量成鍵放出能量1molCH4(4mol

C-H)能量\KJ1mol

C

＋4molH斷鍵吸收能量4×415KJ成鍵放出能量4×415KJ精品資料ClClHHHHClCl1moL

1moLHClHCl2moL吸收能量

吸收能量

放出能量放出能量H2+Cl2====2HCl點(diǎn)燃化學(xué)反應(yīng)能量變化來(lái)源于舊化學(xué)鍵斷裂(duànliè)和新化學(xué)鍵形成時(shí)的能量變化精品資料能量(néngliàng)反應(yīng)(fǎnyìng)進(jìn)程HClCl-H-H-ClH-Cl斷1molH-H鍵吸收436kJ斷1molCl-Cl鍵吸收243kJHClClH形成2molH-Cl鍵放出2×431kJ即862kJ能量在25℃、101kPa條件下

H2+Cl2

═2HCl反應(yīng)為例斷開(kāi)1molH-H鍵和1molCl-Cl鍵吸收的總能量為(436+243)kJ=679kJ形成2molH-Cl化學(xué)鍵放出的總能量為862kJ1molH2和1molCl2反應(yīng)放出能量(862-679)kJ=183kJ放出能量183kJ點(diǎn)燃精品資料1.微觀(wēiguān)：——化學(xué)鍵的斷裂和形成①斷開(kāi)(duànkāi)化學(xué)鍵吸收的總能量形成化學(xué)鍵釋放出的總能量，反應(yīng)放出能量。能量反應(yīng)進(jìn)程斷鍵吸收能量成鍵釋放能量HClClH----釋放能量小于HClClH精品資料②斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量(néngliàng)形成化學(xué)鍵釋放出的總能量(néngliàng)，反應(yīng)吸收能量(néngliàng)。能量(néngliàng)反應(yīng)進(jìn)程成鍵釋放能量CaCO3吸收能量斷鍵吸收能量CaOCO2大于精品資料石灰石(主要(zhǔyào)成分是CaCO3)要經(jīng)過(guò)高溫煅燒才能變成生石灰(CaO)，高溫條件提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起什么作用？精品資料在25℃和101kPa的條件(tiáojiàn)下：即：由1mol的H2和1mol的F2，生成(shēnɡchénɡ)2molHF會(huì)釋放出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試一試那么，H2和F2反應(yīng)生成HF是放熱還是吸熱？能量變化為多少？精品資料試一試在高溫、高壓、催化劑的條件下：N2+3H2=2NH3，斷開(kāi)1molH-H鍵吸收能量為436KJ，形成1molN-H鍵放出的能量為391KJ，已知1molN2完全參加反應(yīng)總共放出能量92.4KJ，則斷開(kāi)1molNN需要吸收的能量為？精品資料水由高處向低處流要釋放能量（勢(shì)能轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為動(dòng)能）將水由低處抽向高處(ɡāochǔ)需提供能量（電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢(shì)能）思考與交流看下面的兩幅圖，你有何感想？精品資料能量(néngliàng)守恒定律能量不會(huì)無(wú)緣無(wú)故地產(chǎn)生，也不會(huì)無(wú)緣無(wú)故的消失；它只能由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，但體系的總能量是不變的。啟發(fā)：每種物質(zhì)都儲(chǔ)存有一定的化學(xué)能，不同物質(zhì)儲(chǔ)存的化學(xué)能是不同的；化學(xué)能與其它形式的能量相互(xiānghù)轉(zhuǎn)化時(shí)，同樣遵守能量守恒定律。精品資料反應(yīng)物總能量高生成物總能量低能量反應(yīng)進(jìn)程釋放能量①反應(yīng)物的總能量(néngliàng)生成物的總能量(néngliàng)，反應(yīng)放出能量(néngliàng)。2.宏觀(hóngguān)：——反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小大于瀑布討論：水往低處流的過(guò)程中，能量發(fā)生了什么變化？化學(xué)反應(yīng)中，由總能量高的反應(yīng)物生成總能量低的生成物時(shí)，能量發(fā)生了什么變化？精品資料能量(néngliàng)反應(yīng)(fǎnyìng)進(jìn)程反應(yīng)物總能量低生成物總能量高吸收能量②反應(yīng)物總能量生成物總能量，反應(yīng)吸收能量。小于精品資料反應(yīng)物總能量生成物總能量放出能量反應(yīng)物總能量生成物總能量吸收能量化學(xué)反應(yīng)中能量(néngliàng)的變化------總能量(néngliàng)守恒(能量(néngliàng)守恒定律)化學(xué)能其他形式的能量其他形式的能量化學(xué)能精品資料一個(gè)反應(yīng)(fǎnyìng)是放出能量還是吸收能量，取決于反應(yīng)(fǎnyìng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小?；瘜W(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)的過(guò)程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過(guò)程放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)Ｅ(反應(yīng)物)＞Ｅ(生成物)

化學(xué)能釋放Ｅ(反應(yīng)物)<Ｅ(生成物)

化學(xué)能儲(chǔ)存精品資料（1）宏觀：取決于反應(yīng)物的總能量(néngliàng)和生成物的總能量(néngliàng)的相對(duì)大小。（2）微觀：取決于舊鍵斷裂吸收能量(néngliàng)和新鍵形成放出能量(néngliàng)的多少。小結(jié)(xiǎojié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量Ｅ(反應(yīng)物)＞Ｅ(生成物)

Ｅ(反應(yīng)物)<Ｅ(生成物)反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因精品資料課堂練習(xí)1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生(fāshēng)化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要

，而形成生成物中的化學(xué)鍵要

。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于。反應(yīng)物總能量(néngliàng)與生成物總能量(néngliàng)的相對(duì)大小2、已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（

）

A、A的能量一定高于CB、B的能量一定高于DC、A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定發(fā)生C吸收能量放出能量精品資料隨堂練習(xí)(liànxí)3、判斷下列說(shuō)法是否正確：（1）加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)；（2）一個(gè)反應(yīng)是吸熱或放熱與反應(yīng)條件沒(méi)有直接聯(lián)系，與反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小有關(guān)；（3）化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱能變化；精品資料4、下列說(shuō)法中正確的是（）A、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化B、所有物質(zhì)的內(nèi)部都“儲(chǔ)存”有能量，而且這些能量都是相等的C、在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量D、化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)(shízhì)是斷開(kāi)舊化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵的過(guò)程AD隨堂練習(xí)(liànxí)精品資料實(shí)驗(yàn)(shíyàn)2－3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應(yīng)后溫度/℃結(jié)論(jiélùn)：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：H++OH－＝H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱（每生成1mol水放出57.3KJ的熱量)精品資料練習(xí)、已知中和熱的數(shù)值是57.3KJ/mol，下列(xiàliè)物質(zhì)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生57.3KJ熱量的是（）A、稀鹽酸和稀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溶液精品資料酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)(fǎnyìng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉(qīnɡyǎnɡhuànà)反應(yīng)的中和熱，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？你準(zhǔn)備如何設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)與同學(xué)討論、交流。[思考與交流]要精確地測(cè)定反應(yīng)中的能量變化，一是要注重“量的問(wèn)題”，二是要最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差。

精品資料一是注重(zhùzhòng)“量”的問(wèn)題二是盡量減小實(shí)驗(yàn)(shíyàn)誤差用稀溶液進(jìn)行中和反應(yīng)（減小溶解熱的干擾）。用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)（減少電離熱效應(yīng)的干擾）；每次取等量的酸堿進(jìn)行反應(yīng)。做平行實(shí)驗(yàn)取平均值增強(qiáng)保溫隔熱措施，減少實(shí)驗(yàn)中熱量的損失不斷攪拌，使熱量分散均勻。溫度計(jì)的精確度要高。精品資料中和熱的測(cè)定(cèdìng)裝置-----碎泡沫塑料---玻璃攪拌器---溫度計(jì)在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條）；大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程(guòchéng)中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。精品資料例、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片，再用滴管(dīɡuǎn)滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是(3)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(1)①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體.(2)鎂與鹽酸(yánsuān)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體.(3)Mg+2H+=Mg2++H2(4)小于精品資料化學(xué)能的應(yīng)用(yìngyòng)利用熱量進(jìn)行生活(shēnghuó)、生產(chǎn)和科研。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：精品資料[科學(xué)視野(shìyě)1]生物體中的能量轉(zhuǎn)化人體內(nèi)(tǐnèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱反應(yīng)。只是二者條件不同，且前者更加合理有效。精品資料隨堂練習(xí)(liànxí)1.下列說(shuō)法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應(yīng)(fǎnyìng)是釋放能量的反應(yīng)(fǎnyìng)B.大多數(shù)分解反應(yīng)(fǎnyìng)是吸收能量的反應(yīng)(fǎnyìng)C.釋放能量的反應(yīng)(fǎnyìng)都不需要加熱D.吸收能量的反應(yīng)(fǎnyìng)都需要加熱AB精品資料鞏固(gǒnggù)練習(xí)：2.下列反應(yīng)屬于(shǔyú)放熱反應(yīng)的是:A.NaOH與HCl反應(yīng)B.C和CO2共熱C.碳酸鈣的分解D.制備水煤氣的反應(yīng)3、1molBa(OH)2

和1molH2SO4反應(yīng)放出的熱量為Q，則Q為它們的中和熱錯(cuò)其中和熱為1/2Q精品資料4.目前，一種人稱“搖搖冰”的即冰用飲料開(kāi)始上市，所謂“搖搖冰”是指將飲料罐隔離層中的制冷物質(zhì)和水混合起來(lái)，吸食前搖動(dòng)使罐中的飲料冷卻(lěngquè)。若該制冷物質(zhì)可從下列固體物質(zhì)中選擇，則它可以是（

）

A、氯化鈉

B、固體硝酸銨

C、生石灰

D、固體氫氧化鈉5.一種“即食即熱快餐”適合外出旅游時(shí)使用，其內(nèi)層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品，外層則是分別包裝的兩包化學(xué)物質(zhì)，使用時(shí)拉動(dòng)預(yù)留在外的拉線，使這兩包化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，此時(shí)便可對(duì)食物進(jìn)行加熱，這兩包化學(xué)物質(zhì)最適合選擇的是（

） A、濃H2SO4與水 B、生石灰與水

C、熟石灰與水

D、氯化鈉與水BB精品資料例題(lìtí)：在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)熱量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