化學能與熱能自己

第二章化學反應(huàxuéfǎnyìng)與能量精品資料第一節(jié)化學能與熱能(rènéng)精品資料第一(dìyī)課時精品資料學習目標：

1、掌握(zhǎngwò)化學鍵的斷開與形成是化學反應中能量變化的主要原因；

2、能夠從反應物與生成物總能量的相對大小理解化學反應中能量的變化。精品資料化學變化的特征(tèzhēng)是什么?化學變化中除有新物質(zhì)(wùzhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。精品資料能量(néngliàng)的釋放和吸收一般以熱量的形式表現(xiàn)精品資料一、化學鍵與化學反應中能量(néngliàng)變化的關(guān)系1、從微觀角度(jiǎodù)認識化學反應中能量的變化H·吸收能量斷開H2+Cl2====2HCl點燃(1)、斷鍵吸能，成鍵放能?！ぁぁl··

：＋斷開吸收能量→Cl····

H····形成放出能量H—HCl—ClH—Cl(2)、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個化學反應的過程，本質(zhì)上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。精品資料討論2:(1)很多放熱反應也需要加熱(jiārè)，為什么？(2)可逆反應正反應與逆反應的能量變化有何區(qū)別與聯(lián)系？（反應(fǎnyìng)放出熱量）H2+Cl22HCl點燃（正反應放出熱量）2SO2+O22SO3高溫V2O5精品資料斷鍵吸收能量能量反應進程2H2Cl2HCl反應(fǎnyìng)過程能量變化圖H2+Cl2釋放能量成鍵釋放能量放出熱量的反應也可能(kěnéng)需要加熱！

需要破壞化學鍵。

重要結(jié)論：H2+Cl22HCl點燃（反應放出熱量）精品資料能量反應進程斷鍵吸收能量反應過程能量(néngliàng)變化圖成鍵釋放能量CaCO3釋放能量CaO+CO2（反應吸收熱量）CaCO3CaO+CO2↑高溫精品資料能量反應進程斷鍵吸收能量反應過程能量(néngliàng)變化圖2SO32SO2+O2釋放能量成鍵釋放能量（正反應放出熱量）2SO2+O22SO3高溫V2O5(3)對可逆反應(fǎnyìng)：若正反應(fǎnyìng)放熱，則逆反應(fǎnyìng)吸熱。精品資料一個(yīɡè)簡單的計算：在25℃和101kPa的條件(tiáojiàn)下，即：由1mol的H2和1mol的Cl2化合，會釋放出-431kJ×2+436kJ+242kJ=-184kJH2+Cl2==2HCl

kJCl-ClCl+Cl吸收242kJ/molH-HH+H吸收436kJ/mol吸收還是放出熱量？放出184H+ClH-Cl放出431kJ/mol成斷斷精品資料問題：化學反應吸收(xīshōu)或放出的熱量多少與化學鍵的鍵能有何關(guān)系？⑴鍵能①定義：形成（或斷開）1mol某化學鍵所放出（或吸收）的能量，叫做(jiàozuò)該化學鍵的鍵能。如：H-H鍵的鍵能就是436KJ/mol精品資料問題(wèntí)：化學反應熱與化學變化由于破壞舊鍵吸收(xīshōu)的總能量小于形成新鍵放出的總能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就以熱量的形式釋放出來，該反應放出能量，是放熱反應。物質(zhì)所具有的能量（）越低越（）；而鍵能越（）越穩(wěn)定。要注意斷鍵需要吸收能量、成鍵可以放出能量，與物質(zhì)本身具有的能量之間的區(qū)別。大穩(wěn)定內(nèi)能精品資料②鍵能越大則化學鍵越難破壞，物質(zhì)(wùzhì)就越穩(wěn)定。

③如反應：H2+Cl22HCl

點燃1mol·436KJ/mol+1mol·242KJ/mol＜2mol·431KJ/mol吸收(xīshōu)的總能量

放出的總能量精品資料討論3：通過(tōngguò)以上討論，你對化學反應的特征有哪些認識？(1)有新的物質(zhì)(wùzhì)生成(2)伴隨有能量的變化H2+Cl22HCl點燃（反應放出熱量）再思考：上述反應有哪些“變”與“不變”？生成物與反應物能量不同體系總能量不變物質(zhì)類型、種類變了元素種類和質(zhì)量不變質(zhì)量守恒定律能量守恒定律基本自然定律精品資料舊化學鍵斷裂新化學鍵形成吸收(xīshōu)能量E1釋放(shìfàng)能量E2當E1>E2為吸熱反應當E1<E2為放熱反應反應物生成物

化學反應總結(jié)：從化學鍵的斷裂與形成分析化學反應過程的能量變化化學反應過程中能量守恒！化學反應中質(zhì)量守恒！精品資料2、從宏觀的角度來判斷化學反應(huàxuéfǎnyìng)的能量變化電能轉(zhuǎn)化為機械能再轉(zhuǎn)化為勢能水由低至高，外界提供能量（機械能——勢能）水由高至低，放出能量

（勢能——動能）精品資料能量(néngliàng)越高越不穩(wěn)定能量(néngliàng)越低越穩(wěn)定精品資料E反E生E反E生吸收能量(E)＜化學反應在發(fā)生(fāshēng)過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。釋放能量(E)＞反應進程能量生成物總能量(E生)反應物總能量(E反)釋放能量反應進程能量反應物總能量(E反)生成物總能量(E生)釋放能量精品資料放熱反應(fànɡrèfǎnyìng)反應物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應物的總能量低吸熱反應放出能量吸收能量E(反應物)＞E(生成物)

E(反應物)＜E(生成物)

放熱反應(fànɡrèfǎnyìng)吸熱反應精品資料結(jié)論：一個確定的化學反應在發(fā)生過程(guòchéng)中是吸收能量還是放出能量，取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。精品資料放熱反應(fànɡrèfǎnyìng)反應物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應物的總能量低吸熱反應放出能量吸收能量反應物總能量生成物總能量放出能量生成物總能量反應物總能量放出能量能量守恒定律質(zhì)量(zhìliàng)守恒定律化學能其他形式的能量二、化學能與熱能的轉(zhuǎn)化精品資料討論(tǎolùn)4：總結(jié)：放熱反應(fànɡrèfǎnyìng)物質(zhì)與氧氣的反應

燃料的燃燒中和反應活潑金屬與酸、水反應生石灰和水反應大部分化合反應

吸熱反應C+CO2、H2OH2+CuOFe+H2O（g）Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反應常見的和放熱反應吸熱反應：注意：有些放熱反應開始時需要加熱啟動，但不需持續(xù)加熱；而有些吸熱反應可以自發(fā)進行，但大多數(shù)需持續(xù)加熱。精品資料放熱反應(fànɡrèfǎnyìng)吸熱反應大于小于小于大于金屬(jīnshǔ)與酸或水的反應金屬氧化物與酸或水的反應可燃物的燃燒或緩慢氧化酸堿中和，大部分的化合反應大部分的分解反應以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應總結(jié)精品資料1、下列說法正確的是（）A、需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B、加熱的反應在常溫下就一定能進行C、反應是放熱還是吸熱是由反應物和生成物所具有(jùyǒu)的總能量的相對大小決定的D、吸熱反應自發(fā)也能進行

C、D練習(liànxí)：精品資料2、下列說法中正確的是（）A.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化.B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化.C.在一個確定的化學關(guān)系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不同(bùtónɡ).D.在一個確定的化學關(guān)系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量.3、下列變化中屬于吸熱反應的是（）A.液態(tài)水汽化B.高溫鍛燒石灰石C.濃H2SO4稀釋D.KClO3分解制O2E.生石灰與水反應生成熟石灰ACBD精品資料練習(liànxí)：5、物質(zhì)發(fā)生(fāshēng)化學反應時：①質(zhì)子總數(shù)②電子總數(shù)③原子總數(shù)④分子總數(shù)⑤物質(zhì)種類⑥物質(zhì)的總質(zhì)量⑦化學鍵⑧反應物質(zhì)含有的總能量（內(nèi)能），反應前后肯定不變化的是（）A、①②③⑥B、①②④⑧C、①②⑤⑦D、①④⑤⑥4、下列關(guān)于化學反應的說法錯誤的是（）A、會引起化學鍵的變化B、會產(chǎn)生新的物質(zhì)C、必然伴隨著能量的變化D、必然伴隨著物質(zhì)狀態(tài)的變化DA精品資料6、金剛石在一定條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)槭?，并放出能量，下列說法正確的是（）A、金剛石更穩(wěn)定B、金剛石所具有的能量更高C、反應(fǎnyìng)中斷開金剛石中的化學鍵所消耗的能量比形成石墨中的化學鍵所放出的能量多D、該變化為物理變化7、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，反應中，破壞1molH2中化學鍵消耗的能量為Q1KJ，破壞1molO2中化學鍵消耗的能量為Q2KJ，形成1molH–O鍵釋放(shìfàng)的能量為Q3KJ，下列關(guān)系式中正確的是（）A、2Q1+Q2＞4Q3B、2Q1+Q2＜4Q3C、Q1+Q2＜Q3D、2Q1+Q2＝4Q3BB精品資料8、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(1)實驗中觀察(guānchá)到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關(guān)反應的離子方程式

(4)由實驗推知，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鎂片上有大量氣泡(qìpào)產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體。

①鎂與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，該反應為放熱反應，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。Mg+2H+=Mg2++H2↑小于精品資料第二(dìèr)課時精品資料知識(zhīshi)回顧1.化學反應中能量變化原因是____________破壞化學鍵_____能量，形成化學鍵______能量2.不同的物質(zhì)(wùzhì)不僅組成______、結(jié)構(gòu)______，所包含的化學能也_______。3.一個化學反應在發(fā)生過程中吸收能量還是放出能量，決定于____________________________________。_____________________有部分能量釋放出來；________________________反應物要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。不同不同不同反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小∑E（反應物）＞∑E(生成物)∑E（反應物）＜∑E(生成物)化學鍵的斷裂與形成吸收放出精品資料實驗1、測量鋁跟鹽酸反應中的能量變化(biànhuà)1）化學方程式：2）現(xiàn)象：3）了解反應中能量變化(biànhuà)的方法：4）結(jié)論：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反應比較迅速，產(chǎn)生無色無味(wúwèi)氣體，溶液溫度升高。用手觸摸試管外壁；用溫度計測量鋁與鹽酸反應放熱精品資料實驗2、測量Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(fǎnyìng)中的能量變化有刺激性氣味(qìwèi)的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍有NH3生成燒杯變冷反應吸熱燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒杯底部反應吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰混合物成糊狀有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O精品資料思考(sīkǎo)：本實驗(shíyàn)有哪些不足之處?需要如何改進?精品資料實驗3：測量鹽酸與NaOH溶液反應中的能量(néngliàng)變化反應物用量：反應前溫度：反應后溫度：結(jié)論(jiélùn)：離子方程式：HCl：20mL2mol/LNaOH：20mL2mol/LHCl：低

NaOH：

.

高

.

HCl與NaOH發(fā)生中和反應時放熱H++OH-=H2O中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量。精品資料思考(sīkǎo)測定中和熱的裝置應該注意哪些(nǎxiē)問題？精品資料在設(shè)計實驗裝置和操作時應該注意哪些(nǎxiē)問題？（1）用隔熱裝置，盡量減少熱量(rèliàng)散失；（2）酸堿的量要準確：n＝C×Va、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好（3）溫度計要讀準，水銀球要全浸在溶液中（4）實驗操作時動作要快，盡量減少熱量的損失（5）多做幾次，取平均值精品資料中和熱的測定(cèdìng)裝置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。然后再在大、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，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程(guòchéng)中熱量損失的目的，如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。精品資料化學能與其它能量(néngliàng)能否相互轉(zhuǎn)化呢？生物體中的能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化：1、通過生物體的作用可以實現(xiàn)各種能量的相互轉(zhuǎn)化；2、通過生物體的作用實現(xiàn)的各種能量的相互轉(zhuǎn)化和利用更為合理、有效；精品資料生物體內(nèi)的能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化精品資料柴草(cháicǎo)時期化石(huàshí)能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期社會的發(fā)展與能源的利用：1、人對科學知識的掌握越多，對能源的利用（人均耗能）越多；2、人類利用能源的三個時期：3、能源的分類：一次能源、二次能源精品資料燧人氏鉆木取火(zuànmùqǔhuǒ)精品資料柴草時期火的發(fā)現(xiàn)至１８世紀產(chǎn)業(yè)革命以樹枝雜草為主要能源。通過火（燃燒）的光和熱推動了人類文明的進步，使人類告別“茹毛飲血”、采集野果的生活燒陶

煉丹

精品資料化石能源時期18世紀中期至現(xiàn)代以煤、石油、天然氣為主要能源(仍然是利用燃燒反應所釋放的熱能)煤的燃燒

氣缸中燃料燃燒

精品資料“布”翁之意不在“薩”精品資料科學探測表明：全世界的石油大概在2060年左右耗盡，天然氣2060年用光，煤炭雖是最“豐富”的能源(néngyuán)，但最多還能維持200年