高中化学必修2化学能与热能

1、第一节 化学能与热能,实验2-1,P33,有气泡产生，溶液温度升高,为放热反应,金属单质与酸的置换反应均为放热反应,2Al + 6HCl =2AlCl3 +3H2,实验2-2,P34,有刺激性气味气体产生，固体温度降低,为吸热反应,铵盐与强碱的复分解反应均为吸热反应,Ba(OH)28H2O + 2NH4Cl =BaCl2 +2NH3+10H2O,实验2-3,P34,中和反应为放热反应,OH-+ H+ = H2O,24.5,24.5,27.8,1化学键与化学反应中能量变化的关系,化学键的断裂过程吸收热量,化学键的形成过程放出热量,当 E吸 E放,为吸热反应,当 E吸 E放,为放热反应,化学键的断

2、裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。,例如：H2+Cl2=2HCl反应过程中, 破坏1mol H2共价键要吸收436kJ， 破坏1molCl2共价键要吸收247kJ， 形成1mol HCl共价键要放出431kJ。,放出能量为179kJ,计算：1molH2与1molCl2生成2molHCl的能量,(436kJ+247kJ) ( 2x431kJ) E吸 E放,2. 反应物和生成物能量与化学反应能量的变化关系,1化学键与化学反应中能量变化的关系,当 E反 E生,为放热反应,2. 反应物和生成物能量与化学反应能量的变化关系,1化学键与化学反应中能量变化的关系,当 E反 E生,为吸热反应,2. 反应

3、物和生成物能量与化学反应能量的变化关系,1化学键与化学反应中能量变化的关系,4. 化学能与热能的相互转化,3化学能可以转化为热能、光能、电能等,反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量,反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量,生成物分子成键时释放出 的总能量大于反应物分子 断键时吸收的总能量。,生成物分子成键时释放出 的总能量小于反应物分子 断键时吸收的总能量。,总结,物质中的化学能,化学反应,转化途径,变化原因,化学键 的改变,化学键 断裂,吸收 能量,化学键 形成,放出 能量,E吸 E放吸热反应 E吸 E放放热反应,转化形式,热能,E反 E生 放热反应 E反 E生 吸热反应,应用,P

4、3426,常见的放热反应和吸热反应 放热反应： 所有燃烧的反应 酸碱中和反应 大多数化合反应 金属与酸反应 吸热反应： 大多数分解反应 以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的 高温氧化还原反应 氢氧化钡晶体与氯化铵反应,总结,1.下列反应中属吸热反应的是（ ） A. 镁与盐酸反应放出氢气 B. 氢氧化钠与盐酸的反应 C. 硫在空气或氧气中燃烧 D. Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应,D,2.下列说法不正确的是（ ） A. 化学反应除了生成新物质外， 还伴随着能量的变化 B. 物质燃烧和中和反应均放出热量 C. 分解反应肯定是放热反应 D. 化学反应是吸热还是放热决定于生 成物具有的总能量和反应物

5、具有的总能量,C,3.已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。 据此，以下判断或说法正确的是（ ） A. 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B. 放热反应在常温下一定很容易发生 C. 金刚石具有的总能量比石墨高 D. 金刚石具有的总能量比石墨低,C,三、从理论性角度进行抽象、归纳,1化学键与化学反应中能量变化的关系 （1）实验结果说明，化学反应有放热反应和吸热反应。 （2）化学反应中的能量变化本质是化学键的断裂和形成。,结论：,化学键的断裂过程 吸收热量,化学键的形成过程 放出热量,（3）一个确定的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

6、。 ZXXK,反应物的总能量生成物的总能量，化学反应放出能量。 反应物的总能量生成物的总能量，化学反应吸收能量。,2、化学能与热能的相互转化,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”。,(1)实际应用： ZXXK 人类不但利用化学能转化为热能的原理来获取所需的热量进行生活、生产和科研，如化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等。化学家们也常常利用热能使很多化学反应得以发生，从而探索物质的组成、性质或制备所需的物质，如高温冶炼金属、分解化合物等。,(2)研究化学能与热能转化的意义： ZXXK 化学反应伴随着能量变化是化学反应的一大特征。化学物质中的化学能通过化学反应转化成热能，是人类生存和发展的动力之源；而热能转化为化学能又是人们进行化学科学研究，创造新物质不可缺