化学反应与能量——热能20150401.ppt

1、第二章,化学反应与能量,第一节 化学能与热能,2015、4、1,1化学键包含_和_。物质发生化学反应的 实质就是：,离子键,共价键,2在初中化学学习中，我们知道物质在发生化学反应时 必须遵循： 与此同时，化学反应还遵循另外一条定律:,质量守恒定律，即参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。,反应物分子中化学键的断裂和生成物分子中化学键 的形成过程。,能量守恒定律,即一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系包含的总能量不变,吸收,放出,1化学反应中能量变化的主要原因,断裂,形成,物质中的原子之间是通过化学键相结合的，断键要_能量，成键要_能量。 化学键的_和_是

2、物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,思考：物质的化学反应是否一定会有能量的变化？,物质发生化学反应的同时一定会伴随能量的变化。,2物质中所储存能量的计算,练习： 根据课本P32第一段的内容总结出：H2、 CH4内化学键断裂所吸收能量为多少？,E氢气=EH-H ； E甲烷=4EC-H,注意：1.键能：拆开1mol某键所需要的能量。,我们已经知道，各种物质中均含有化学键，因而我们可以理解各种物质中都储存有化学能。不同物质中由于组成、结构不同，因而所包含的化学能也不同。,2.生成物形成化学键时所放出的能量也为物质所储存的键能。,3. 根据课本P33图2-1

3、归纳出吸热（放热）反应时反应物总能量与生成物总能量之间的关系。,若 EE，化学反应表现为放热反应； 若 EE，化学反应表现为吸热反应。,二、化学能与热能相互转化,无色气泡,上升,续表,刺激性,发冷,粘连,上升,1由实验中温度计的示数变化可知铝与盐酸反应是_ 反应(填“放热”或“吸热”)，反应方程式为_ _。用砂纸打磨光铝条的目的是,放热,2Al6HCl= 2AlCl33H2,_。,除去铝条表面的氧化膜,2实验中能产生有气味的物质，该物质是_(填化 学式)，由实验的现象可知该反应为_(填“放热”或,“吸热”)反应。,NH3,吸热,放热,3实验中反应的离子方程式为_，由实,验现象可知该反应为_反应

4、。,HOH=H2O,化学反应中化学能与热能的相互转化,1吸热反应与放热反应的判断 (1)从化学键断裂与形成角度判断,若 E1E2，化学反应表现为 若 E1E2，化学反应表现为,吸热反应；,放热反应。,(2)从物质本身能量角度判断,若 EE，化学反应表现为 反应； 若 EE，化学反应表现为 反应。,所有的燃烧反应；活泼金属与水或酸的反应；酸碱中和反应；大多数化合反应；物质的缓慢氧化。,(2)吸热反应,大多数分解反应；C、CO、H2 还原金属氧化物的反应；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。,2常见的吸热反应和放热反应,(1)放热反应,放热,吸热,物质具有的能量与其稳定性之间的关系,(1)物质具有的能

5、量越低越稳定，； (2)物质具有的能量高，则其不稳定。,注意：,3化学键在能量变化判断中的应用,利用化学键的键能可粗略计算化学反应中的能量变化，即,光照,反应热。以 H2Cl2=2HCl 为例(图 211)：,图 211,生成物释放的总能量(862 kJ/mol)大于反应物吸收的总能量 (679 kJ/mol)，是放热反应。 1 mol H2 与 1 mol Cl2 完全反应生成 2 mol HCl 放出热量为 2 mol431 kJ/mol1 mol436 kJ/mol 1 mol243 kJ/mol183 kJ。,中和热及其测定,1中和热,(1)概念：,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成

6、1 mol H2O时所释放的热量称为中和热。,(2)中和热的理解,中和反应都放出热量； 稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：57.3 kJ/mol； 弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸热，中和热小于 57.3 kJ/mol。,2中和热测定的实验装置,图 212,化学能,化学能,热能,热能,拓展：化学能与热能相互转化的意义（阅读课本P34最后一段）,能量变化,(1)化学反应伴随着_是化学反应的基本特征之一。 (2)化学物质中的_通过化学反应转化成_，提供 了人类生存和发展所需要的能量和动力；而_转化成_ 又是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。,三、能量转化和能源利用,1生物体内的能

7、量转化,光能,化学能,热能,植物通过光合作用将_转化为化学能；而在人体内， 淀粉等糖类物质经过一系列变化将_转化为_。 2人类对能源利用的三个阶段 (1)柴草时期：主要能源有树枝杂草、人力、畜力、风和水,的动力等。,化石能源,(2)_时期：主要能源有煤、石油、天然气。 (3)多能源结构时期：核能、太阳能、氢能等。,例1(2011 年广东广州检测)下列说法的是(,对化学变化中能量变化的理解,)。,A化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B1 mol 硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放 的热量称为中和热 C氢气燃烧放出大量的热，说明参加反应的氢气和氧气 总能量比生成物水的总能量高

8、D放热反应有时也需要加热才可发生,B,解析：中和热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 时所释放的热量，1 mol 硫酸与足量的氢氧化钠反应 生成水的物质的量为2 mol，B 错；放热反应有时需要加热，如 大多数燃烧反应通常情况下需要点燃或者加热才能发生，D 正 确。,答案：B,变式1反应 C(石墨),C(金刚石)是吸收能量的反应，,由此可知(,)。,A,A石墨比金刚石稳定 B金刚石和石墨可以相互转化 C石墨转化为金刚石是物理变化 D金刚石和石墨不能相互转化 解析：由已知石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明金刚 石的总能量比石墨高，能量越低越稳定，说明石墨比金刚石稳 定；由

9、题意可知，石墨在一定条件下可转化为金刚石，但不能 知道金刚石是否可转化为石墨，B、D 错。,(,)。,BC,A化学反应中既有物质变化又有能量变化 B化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C反应物的总能量与生成物的总能量一定相等 DH2SO4 与 NaOH 的反应是放热反应 解析：化学键的断裂和形成是反应放热和吸热的根本原因， B 错；一个化学反应，可能涉及化学能、热能、光能等能量之 间的转化，故反应物与生成物之间的总能量不一定相等，但反 应体系的总能量一定相等，C 错。,变式,吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O 晶体与NH4Cl 晶体反应；放热反应有时也需要加热或点燃，如大多数

10、燃烧反 应需要在点燃或者加热的条件下才能发生。,放热反应与吸热反应,例2(2011 年广东梅州检测)由图 213 分析，下列说法,正确的是()。,图 213,AA=BC 与 BC=A 两个反应吸收和放出的热量不等,BA=BC 是放热反应,CA 具有的能量高于 B 和 C 具有的能量总和,DA=BC 是吸热反应，BC=A 必然是放热反应,D,解析：由图可知反应物总能量低于生成物总能量，反应需 要吸收能量，即 A=BC 是吸热反应；条件不变，反应物和 生成物总能量不变，A=BC 与 BC=A 两个反应吸收和 放出的热量相等，且 A=BC 反应吸热，BC=A 反应放 热。,答案：D,3 (2011

11、年广东梅州检测) 下列反应属于吸热反应的是,(,)。,C,ABa(OH)2 与 HCl 的中和反应 B葡萄糖在人体内氧化分解 CBa(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应 D锌粒与稀 H2SO4 反应制取 H2,变式,4(2011 年广东汕头检测)下列反应中，既属于氧化还原反,应同时又是吸热反应的是(,)。,C,ABa(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应 B铝与稀盐酸反应 C灼热的炭与 CO2 反应 D甲烷与 O2 的燃烧反应 解析：A 项虽然也是吸热反应，但不是氧化还原反应。,变式,5(2010 年广东广州检测，双选)下列说法正确的是(,)。,A若氢气和氧气化合是放热反应，则水电解生成氢气和,氧气