h第一节 化学能与热能.ppt

1、第二章 化学反应与能量,第一节 化学能与热能,一飞冲天：“神舟”五号发射实况回放,生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？,【思考与交流】,一、化学键与化学反应中能量变化关系,物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。,电子转移,不稳定,稳定,更稳定,复习,化学反应的本质是什么？,金属钠,氯气,旧键断裂,新键形成,NaCl晶体比Na+、Cl-稳定，说明了什么？,说明NaCl晶体具有的能量比Na+、Cl-单独存在时具有的能量低。,讨论,表示为： H=E生 E反,也就是说Na+、Cl-间形成离子键时释放了能量。,1、从物质本身包含能量的角度看： 反应物

2、总能量生成物总能量 反应放出能量 E反 E生 反应物总能量生成物总能量 反应吸收能量,水能和化学能变化对比示意图,水往低处流要释放能量 （势能转化成动能）,反应物的总能量生成物的总能量 （化学能转化成热能）,放出热量,水能和化学能变化对比示意图,将水抽到高处需要提供能量 （电能转化成机械能、再转化成势能）,反应物的总能量生成物的总能量 （热能转化成化学能）,吸收热量,规 律,若E反E生，则反应放热，则为放热反应,若E反E生，则反应吸热，则为吸热反应,化学反应过程可以看成是“能量”的储存和释放过程。,化学反应在发生过程中是吸收热量还是放出热量 取决于反应物总能量和和生成物总能量的相对大小。,小结

3、 1、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化 2、化学上把有热量放出的化学反应叫作放热反应 3、化学上把吸收热量的化学反应叫作吸热反应 4、物质能量越高,就越不稳定,能量越低,就越稳定.,H H HH ； H436kJ/mol,H-H H H ； H436kJ/mol,CH4 C 4H ； H1660kJ/mol,形成（或断裂）1mol化学键时释放（或吸收)的能量叫做键能,C 4H CH4 ； H1660kJ/mol,键能越大，化学键越牢固，物质越稳定。,2、化学键与化学反应中能量变化关系,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,当E吸 E放 反应吸收能量 当E吸 E放 反应放出

4、能量,2、从键能的角度看： 反应物 生成物 化学反应： 旧化学键断裂 新化学键形成 吸收能量E吸 放出能量E放,任何化学反应都伴随着能量的变化！,表示为： H=E吸 E放,【归纳小结】,一个化学反应是为放热反应还是吸热反应 取决于：,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， 即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,练习 mol -键的键能是436KJ, mol I I 键的键能是151KJ， molH-I 键的健能是299KJ。则H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反应是（） 、吸热反应、放热反应 、分解反应、化合反应,二、化学能与热能的相互转化,2、化

5、学反应中的能量变化主要表现为热量的变化吸热或放热,1、质量守恒定律和能量守恒定律（两条基本定律）,实验在一支试管中加入23mL6mol/L的盐酸溶液。再插入用砂纸打磨光的铝条。,溶液温度升高,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 放出热量；化学能转化成热能 该反应是放热反应,实验22探究 ：Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应,.整个实验中有哪些创新之处？,1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？,实验22,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,结论：该反应是吸热反应,思考与交流如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中

6、和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？应该如何设计并进行实验？,设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一是注重“量”的问题。二是尽量减小实验误差。,实验23,结论：中和反应是放热反应。,实质：H+ + OH H2O,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,（每生成1mol水放出57.3KJ的热量),一是注重“量”的问题 用稀溶液进行中和反应，减小溶解热的干扰。 用强酸和强碱溶液反应，减少电离热效应的干扰； 每次取等量的酸碱进行反应。 做平行实验取平均值,二是尽量减小实验误差 增强保温隔热措施，减少实验中热量的损失 不断搅

7、拌，使热量分散均匀。 温度计的精确度要高。,中和热的测定 装置,在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。,例、 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

8、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,交流与思考 试归纳常见的放热反应和吸热反应。,常见的放热反应： （1）所有燃烧反应 （2）中和反应 （3）大多数化合反应 （例外C+CO2=CO) （4）活泼金属跟水或酸反应 （5）物质的缓慢氧化,常见的吸热反应： （1）大多数分解反应(特殊爆炸反应为吸热） （2）晶体间的反应 （3

9、）以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。,讨论放热反应都能自发进行吗？吸热反应都需要加热才能反应吗？,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：,科学视野 生物体中的能量转化,人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。,【自主学习】,启示：,生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。,能源的利用反映着人类进步，也促进人类的发展。,但是，人类在利用能源造福人类的同时，也造成了环境的污染。,常见的能源主要有以下十种:,太阳能、化石能源、水能、 风能、潮汐能、地热能、生物质能、核能以 及氢能。,为了保护我们的地球，应该减少化石燃料的使用，开发新技术,使燃料充分燃烧；努力开发无污染、可再生的洁净能源。,1、足够的空气,2、燃料与空气充分接触,交流与思考 使燃料充分燃烧需要哪些条件？,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