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文档简介
1、化学能和热能,1,能量和人类,能量是人类生存和发展的物质基础,我们离不开每一分每秒。到目前为止,人类可用的能源主要是化学能源、传记、核能等。但是人类的大量开发和资源浪费导致了资源的不合理利用不可避免的能源危机。2,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,我国化石燃料和水电能源消耗配置图,3,你知道吗?煤、石油、天然气等主要化学成分是碳氢化合物等有机物(煤中含有大量碳),燃烧时会释放热量。你可能想知道牙齿的能量来自哪里。与化学物质和化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是碳酸钙)要经过高温烘烤才能变成生石灰,高温提供的热能在石灰石分解反应中起什么作用?4,1,化学键,化学反应中与能量变化的关系
2、,其他燃料认为其构成不同,燃烧后释放的热量也不相同。为什么每种燃料燃烧时释放的热量不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?1,化学反应能源变化,5,化学反应的本质是什么?以氢在氯中燃烧为例,从化学键角度分析反应的本质过程。6,H2 Cl2=2HCl,HH,Cl Cl,HCl,分离,分离,点火,点火,化学反应过程实质上是旧化学键破裂和新化学键的形成过程。形成,7,化学反应中能量变化的主要原因,H2CL2=2HCL,HH,CL,HCL,能量吸收,分离,分离,能量吸收,形成,能量释放,8,从化学键的角度分析能量变化:其中一个化学反应是热还是吸热决定了什么?根据所有断键吸收的总能量和所有总能量的相对
3、大小,形成新键,9,思考一下:化学反应,随着物质的变化,在反应物中化学键断裂和在产物中形成化学键,化学能也发生了变化。那么,一个化学反应吸收能量还是释放能量是由什么决定的呢?10,实验表明,在25,101KPa条件下,将1molH2(H-H)转变为2molH原子吸收436kJ能量,2molH原子变成1molH2(H-H),释放436kJ能量。如何判断一些化学键键能,11,一些键的键能(kJ/mol),某些化学反应,释放能量,吸收能量?键能越大,包含牙齿按钮的分子越稳定,化学键越牢固,12,反应H2 Cl2 2HCl被称为HH键能436kJ/mol,ClCl键能247 kJ/mol,HCl键能4
4、31kJ/mol,总能量吸收:436kJ247kJ683总能量释放:431kJ431kJ862 kJ,(3)反应释放的热量计算:862kJ683kJ=179kJ,13,摘要:特定化学反应发生期间是否吸收或释放能量取决于反应物的总能量和产物的总能量,图讨论:14,分析化学反应:反应物的总能量产物的总能量,化学反应发射能量,15,图讨论:从低到高抽水的能量(电力到机械能,势能),16,分析化学反应产物的总能量高,19,摘要:能量公式化,e(反应物)e(产物)H,(能量守恒定律),e(产物)e(反应物)H,H0是吸热反应,H0是放热反应,2,吸热反应规则确定化学反应吸热反应或放热反应_ _ _ _
5、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 你认为他们的话正确吗?为什么?23,3,利用化学能的应用,1,热进行生活、生产和科学研究。2、使用热量引起很多化学反应。例如,24,25,26,摘要:27,实验,1。铝和盐酸反应的化学方程式:反应中能看到什么现象?3.不能用眼睛直接观察反应中的热变化。你会用什么简单易行的方法来理解反应中的热变化吗?4.要清楚地认识或测量反应中的热变化,实验中需要注意哪些问题?思考和讨论:实验记录:气泡突出,溶液的温度明显提高。铝和盐酸的反应过程释放热量。28,反应物的总能量=产物总能量释放的热量
6、,产物总能量=反应物总能量吸收的热量,教室摘要,29,探讨问题,整个反应过程(释放/吸收)kJ热,1368,13以下关系式为(),能源获取,32,勘探和总结,常规放热反应和吸热反应,放热反应,燃料燃烧(与O2的反应)和反应活性金属和水或酸的反应(生石灰和水)物质的缓慢氧化,吸热反应,C CO2 H2 CuO c H2O ba (oh) 2.8 H2O34,2。常见的能源主要有10种3360,太阳能、化石能源、水力、风能、潮汐能、地热能、生物质能源、核能和氢能。35,1,以下的话是对的。()a .加热产生的反应必须在吸热反应b .任何放热反应在室温条件下都必须反应。反应物和产物所具有的总能量决定
7、反应结果是热还是吸热D。只能在吸热反应一定条件下反应,CD,36,2;(2)一种茄子反应是,吸热或发热与反应条件没有直接联系,反应物和产物总能量的相对大小关系。(3)化学反应能量变化都表现为热能变化。37,科学愿景,1,社会开发和能源利用,2,人类使用能源的三个阶段,木柴时代,化石能源时期,多能源结构时期,38,生物体的能源转换,人体发生的氧化还原反应和体外燃烧的本质都是放热反应。只是两者条件不同,电子更合理,更有效。39、实验2,产生刺激性气味气体;玻璃碎片的水变成了冰,玻璃碎片粘在杯子的底部和冰上。用手触摸杯壁的底部,会有凉爽的感觉。在Ba(OH)28H2O对NH4Cl反应的过程中吸收热量
8、。40,化学反应方程:BA(OH)28 H2 O2 n H4 CL=bacl 2 2 NH 3 10h 2 o,玻璃棒的作用,实验3,酸碱反应的本质为H OH-=H2O。可以推断:酸碱中和反应都是放热反应。反应中H和OH-离子的量相同,生成水的量相同,释放的热量也相同,中和反应后溶液的温度高于反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度。在盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中释放热量,提高溶液混合物的温度。分析:42,中和热的概念3360酸和碱中和反应发生,产生1molH2O时释放的热称为中和热。思维和交流:注:(1)中和反应均热发射(2)在稀溶液中,强酸和强酸的中和热为57.3KJ/mol,43,44,思维和交流:设计实验装置和操作时应注意哪些问题?(1)使用隔热材料将热损失降至最低。(2)酸碱量必须准确。nCV,a,浓度越精确越好。b,体积的容器越精确越好。最好使用移动管。温度计越准确越好。(4)注意反应时间控制,(5)多做几次平均,测量反应前后的温度值。做平行实验,平均。二是将实验误差最小化,如盐酸和氢氧化钠溶液。液体分布器最好使用吸管。搅拌完全产生反应。及时降温,使混合液温度平衡。由于温度计的准确度高,建议使用准确度大于0.1的温度计。盐酸和氢氧化钠
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