第二章第一节 化学能与热能ppt.ppt

第二章化学反应与能量,反应中的能量变化,化学反应伴随着热量的放出,第一节化学能与热能,煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而来？与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么作用？,探究：,煤、石油和天然气的燃烧放热说明化学能向热能的转化，人们利用化学反应可以获得能量；石灰石经高温煅烧生成生石灰说明热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。,第一节化学能与热能,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1、化学反应的本质,以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。,H2+Cl2=2HCl,HH,ClCl,HCl,断开,断开,点燃,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。,形成,H2+Cl2=2HCl,HH,ClCl,HCl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,点燃,2、化学反应中能量变化的根本原因：化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。,断裂和形成化学键与吸收和释放能量有什么关系呢？,断裂反应物中的化学键吸收能量,形成生成物中的化学键释放能量,思考,化学键变化与能量变化关系图,(25、101KPa),当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要_能量，而形成生成物中的化学键要_能量。化学键的_是化学反应中能量变化的主要原因。,吸收,放出,断裂和形成,小结,反应吸收能量,反应放出能量,从化学键的断裂和形成看反应与能量的关系,从反应物、生成物总能量看反应与能量变化的关系,放出能量,各种物质都储存有,化学能,要释放能量,吸收能量,需提供能量,3、一个化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,反应物的总能量为E反,生成物的总能量为E生,（1）若E反E生，则反应放出能量。,（2）若E反E生，则反应吸收能量。,注意：化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程,能量,反应进程,在25、101kPa条件下H2+Cl22HCl反应为例,断开1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量为(436+243)kJ=679kJ,形成2molH-Cl化学键放出的总能量为862kJ,1molH2和1molCl2反应放出能量(862-679)kJ=183kJ,放出能量183kJ,点燃,1.下列说法中不正确的是()A.任何化学反应都伴有能量变化B.化学反应中的能量变化都表现为热能的变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量时，化学反应放出能量D.反应物的总能量低于生成物的总能量时，化学反应吸收能量,【练习1】,B,2.已知反应:X+Y=M+N放出能量，对该反应的下列说法中正确的是()X的能量一定高于MY的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因为该反应为放出能量，故反应不必加热,C,【练习2】,3.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个在确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量,AC,【练习3】,4.已知反应2H2+O22H2O放出能量，下列说法中正确的是()A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2和O2所具有的能量相等,B,【练习4】,二、化学能与热能的相互转化,能量守恒定律化学反应在反应前后遵循质量守恒定律；同样，一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的，这就是“能量守恒定律”。化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。热量的变化：吸热和放热,怎样设计实验来了解反应中的热量变化情况？,下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！,产生大量气泡，温度升高,该反应是放热反应,实验21铝片与盐酸的反应,在一支试管中加入2-3mLmol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。,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、烧杯壁发凉,结论：该反应是吸热反应,实验22：Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应,结论：中和反应是放热反应。,实质：H+OHH2O,反应后温度升高,室温,室温,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,盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。,实验23：,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,所有燃烧酸碱中和反应活泼金属与酸或水的反应一般的化合反应物质的缓慢氧化,吸热反应,一般的分解反应强碱与铵盐的反应以C、H2、CO、为还原剂的氧化还原反应,三、化学能的应用,利用热量进行生活、生产和科研。利用热能使很多化学反应得以发生。,如：,随堂练习,1.下列说法正确的是()A.大多数的化合反应是释放能量的反应B.大多数分解反应是吸收能量的反应C.释放能量的反应都不需要加热D.吸收能量的反应都需要加热,AB,2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是(),A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应,C,3、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.,(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体.(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体.(3)Mg+2H+=Mg2+H2(4)小于