2.1.1化学能与热能

1、,2 化学反应与能量,第一节 化学能与热能 （第1课时）,【学习目标】,【重点难点】,（1）掌握化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因； （2）了解吸热反应和放热反应； （3）掌握用图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法；,1、化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能之间的相互转化； 2、从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化。,2.8%,7.3%,67.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,22.7%,能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能

2、等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可避免的能源危机。,科学视野,煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），化石燃料（ 煤、石油、天然气）不可再生人类面临能源枯竭的危机，在这方面化学能做出什么贡献？,不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？,思考交流,化学反应的本质是什么？,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。 化学键：使离 子相结合或原子相结合的作用。 *键能 ：拆 开1 mol某键所需的能量或形成1 mol该化学键所释放的能

3、量叫键能。单位：kJ/mol。,1、,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断开,断开,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,点燃,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,点燃,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,2、从化学键的观点来分析能量的变化,问题：一个化学反应是放热还是吸热取决于什么呢？,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,实验测得，在25、101 KPa条件下，将1 mol H2 (H-H)变为2 mol H原子需吸收

4、436 kJ能量，而2 mol H原子变成1 mol H2 (H-H)放出436 KJ能量，这个能量就是H-H键的键能。,某些化学键的键能(KJ/mol),对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？,键能越大,含该键的分子越稳定,化学键越牢固,在反应H2 + Cl2 2HCl中，已知HH 键的键能为436 kJ，ClCl键的键能为247 kJ，HCl键的键能为431 kJ，判断该反应是 反应,放热,课堂练习一,(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收的总能量为436 kJ247 kJ683 kJ； (2)化学键形成时需要释放能量。释放的总能量为431 kJ431 kJ862 kJ

5、； (3)反应中放出的热量的计算： 862 kJ - 683 kJ=179 kJ,加热,【小结】： 1化学反应的特点是有新物质生成， 生成物和反应物总能量不同。 2反应中要遵循能量守恒。 3反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。 4.物质稳定性与键能、能量高低的关系：物质本身所具有的能量越高越不稳定、键能就越小。,水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）,二、化学反应中能量变化与反应物的总能量、生成物的总能量的相对大小的关系,反应物本身所具有的总能量和生成物本身所具有的总能量之间的相对大小与反应放热、吸热的关系分别如何？（提示：可从

6、能量守恒角度 分析）,分析化学反应,反应物的总能量 生成物的总能量,看图讨论,将水由低处抽向高处需提供能量 （电能转换为机械能，再转换为势能）,分析化学反应,反应物的总能量 生成物的总能量,反应物的总能量高,生成物的总能量低,生成物的总能量高,反应物的总能量低,放热反应,吸热反应,反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量,生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量,化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程,小结,规律：,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。 （1）如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就有部分能量以热的形式释放出来； E（反应物）E（生成物）放出能量 （2）如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。 E（反应物）E（生成物）吸收能量,课堂小结：,能量公式化,E（反应物）E