高一化学课件：2化学反应与能量 化学能与热能 25页

化学能与热能 化学变化的特征: 化学变化中除有新物质生成外， 常伴随着放热、发光、变色、放出 气体、生成沉淀等现象发生。 利用化学反应： 一是制取新物质； 二是利用反应中 的能量. 用化学键的观点来分析化学反应的 本质过程是什么？ 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 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要吸收能量；而形成生成物中 的化学键要放出能量。 例如：断开H－H键要吸收能量。 形成H－H键要放出能量。 2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量 变化的主要原因。 ？一个化学反应吸收能量还是放出能量是 由什么决定的呢？ 从化学键的观点来分析能量的变化 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 所以：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？ 取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放 出 能 量 生成物的总能量高 反应物的总能量低 决定于反应物的总能量 与生成物的总能量的相 对大小。 化 学 反 应 化 学 反 应 吸 收 能 量 一个化学反应吸收 能量还是放出能量 放 热 吸 热 从整体考虑的角度出发 小结： 能量公式化 E（反应物）＝E（生成物）＋Q (能量守恒定律） E（反应物）－E（生成物）＝Q Q>0为放热反应 Q<0为吸热反应 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 。一个化学反应是 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、已知反应A＋B＝C＋D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 化学能与热能 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－吸热或放热。 实验2－1 现象 结论 铝与盐酸反应，放出大量气泡， 温度升高 该反应是放热 反应 实验2－2 现象：1、玻璃片（小木板）会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 + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O 玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触 反应物成糊状的原因：结冰粘结 结论：该反应是吸热反应 【实验2-3】改为下列两组对比实验。 思考：为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？ 反应物 及用量 HNO3 2 mL 1 mol/L NaOH 2 mL 1 mol/L HCl 2 mL 1 mol/L NaOH 2 mL 1 mol/L 混合前温度 室温室温20。c 混合后温度 t1 t2 结 论 HNO3与NaOH发生 中和反应时放热 HCl与NaOH发生 中和反应时放热 对实验进行 归纳和概括 强酸与强碱发生中和反应时放出热量 酸 碱 思考与交流： 在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？ （1）用隔热装置，尽量减少热量散失； （2）酸碱的量要准确：n＝C×V a、浓度要越精确越好 b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管 （3）温度计越精确越好 （4）注意控制反应时间 （5）多做几次，取平均值 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 思考： 从能量的角度考虑，你对化学反应有新的认识吗？ 1、化学反应的过程,可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程 2．化学反应实质：化学反应的特点是有新物质生成。 “新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的 能量与原反应物不同。 3．化学反应中能量守恒 问题交流【学与问】 这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能 之间的辩证关系以及它们之间的相互转化： 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） 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。 获取能量 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 燃料的燃烧 中 和 反 应 金 属 与 酸 物质氧化 吸热反应 C+CO2 H2+CuO C+H2O Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl CaCO3高温分解 练习： 1、下列说法正确的是（ ） A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应 结果是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下也能发生反应 CD （2）在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H 键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ， H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（ ） A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量 BD 形成化学键 断开化学键 放出的能量 吸收的能量> 放出能量 形成化学键 断开化学键 放出的能量 吸收的能量 < 吸收能量 练习： 3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 试从化学键变化的角度分析其原因？ 解析： 形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量 比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸 收的能量高，因此放出热量。 断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol H－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此 要吸收能量。 3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ ） A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3 B 4、 如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块 镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回 答下列问题： (1)实验中观察到的现象是 (2)产生上述现象的原因是 (3)写出有关反应的离子方程式 (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和 盐酸的总能量. 16.6% 2.1% 5.1% 76.2% 我国化石燃料和水电能源消耗构成图