专题2化学反应与能量转化.ppt

1、专题2化学反应与能量转化,2.2.1 化学反应中的热量变化,很早以前，人们就对化学反应孜孜不倦的探索, 究竟化学反应的魅力何在?,1. 化学反应产生出的许多新物质，可以满足人们的物质生活需要！,2. 化学反应提供的能量 推动人类社会不断的进步。,思考,反应中的能量变化,白磷的燃烧,氨的燃烧,化学反应 伴随着热量的放出,结论：,CaCO3 CaO + CO2,高温,CuO + H2 Cu + H2O,加热,C + H2O CO + H2,高温,产生水煤气的反应,氢气还原氧化铜,生产生石灰的反应,高温,加热,以上反应需要吸收一定能量，才能发生。,注意反应条件,一、化学能与热能的相互转化,分组实验

2、1：盐酸与铝片的反应,分组实验 2：Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应,反应放出热量。,有气泡放出，温度升高。,有刺激性气味，烧杯底部很冷，烧杯下面的玻璃片被冻在一起。,反应吸收热量。,分组实验 3 ：酸与碱的中和反应,HCl与NaOH发生中和反应时放热。,HNO3与KOH发生中和反应时放热。,强酸和强碱发生反应时放出热量。,思考与交流,测量中和反应热应该注意哪些问题？,1、保温隔热的效果一定要好。,2、酸碱浓度要准确。,3、温度计要读准，水银球要全浸在,4、实验操作时动作要快，以尽量,溶液中，且要稳定一段时间再读。,减少热量的散失。,5、中和热： 是指酸碱中和反应生成 1mol H2

3、O（液态）所释放的热量，即放出热量为57.3kJ,Al、Mg与HCl的反应， 酸碱中和反应,放出热量,Ba（OH）2 8H2O NH4Cl晶体反应。,吸收热量,1.化学反应,归纳与整理,化学能和热能可以相互转化,质量守恒定律 能量守恒定律,2.两个定律,2、化学反应有新物质生成，伴有能量变化，常表现为热量 变化(还有光能、电能等)。,小 结,放热反应：有热量放出的化学反应,吸热反应：有热量吸收的化学反应,1、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程,常见的吸热和放热反应 看学材,巩固练习：,1. 下列物质加入水中显著放热的是：,A.生石灰 B.酒精,C.固体NaCl D.固体N

4、aOH,2. 下列反应中既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是：,A.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,B.镁与稀盐酸 C.灼热的炭与CO2,D.甲烷与O2反应,巩固练习：,3. 下列反应属于放热反应的是:,A. NaOH与HCl反应 B. C和CO2共热,C. 碳酸钙的分解 D. 制备水煤气的反应,4、1molBa(OH)2 和1mol H2SO4反应放出的热量为Q，则Q为它们的中和热,错,其中和热为1/2 Q,例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2,分析：反应

5、物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量,Q2Q1,B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2,例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量,C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2,例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,固态C氧化为CO，释放出热量Q1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量Q

6、3，两次释放热量的总和Q1+Q3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量Q2，Q2Q1,D: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)+Q2,状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，Q2Q1,思考与讨论,化学反应伴随着能量变化，有的反应放出热量，有的反应却需要不断的加热，吸收热量反应才能进行。,这是为 什么呢？,这些能量又是如何变化的呢？能量从哪来又到哪里去了呢？,二、化学键和化学反应 中能量变化的关系,1、化学反应中能量变化与键能的关系,分子或化合物里的原子之间是通过 相结合的，而化学键是与能量联系在一起的。,

7、化学键,断开旧键 吸收能量,形成新键 放出能量,H-H= H+H 吸收 436kJ/mol,H-F= H+ F 吸收 565kJ/mol,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,在25和101kPa的条件,H+H = H-H 放出 436kJ/mol,H+F = H-F 放出 565kJ/mol,问题,如何知道一个反应是吸热还是放热呢？,一个简单的计算：,在25和101kPa的条件下，,即：由1mol的H2和1mol的F2，会释放出 2 565kJ-436kJ-155kJ=539kJ,H2 + F2 2HF kJ,F - F F + F 吸收155kJ/mol,H-H H + H 吸

8、收436kJ/mol,吸收还是放出热量？,放出539,H + F H-F 放出565kJ/mol,例如,小结,2. 化学键断裂会 ， 化学键形成要 。,1. 各种物质储存了 。,4. 化学反应过程是旧化学键 和新 化学键 ，并伴随能量变化。,3. 化学键在断裂（或生成）时 吸收（或释放）的能量 。,5. 反应是吸热还是放热，取决于 。,化学能,释放能量,吸收能量,不同,不同,断裂,形成,反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,若H2 - H10反应吸热,H2,H1,H2,H1键断裂吸收的能量,H,t,H2键生成释放的能量,若H2 - H10反应放热,H1,H,t,2、各种物质都储存化学能,

9、不同物质,储有化学能不同,反应物能量高,生成物能量高,生成物能量低,反应物能量低,放出能量,吸收能量,放热反应是化学能转化为热能。 吸热反应是热能转化为化学能。,总结：,三、化学反应提供的热能对人类社会意义 利用热量进行生活、生产、和科研。 利用热能使许多化学反应得以发生,1、下列说法正确的是（ ）,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能进行 C.反应是放热还是吸热，必须看反应物和生 成物所具有的总能量的相对大小 D.化学反应释放的能量一定是热量,2、下列燃料中,不属于化石燃料的是( ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.水煤气,D,C,巩固练习：,1、化学反应中，断裂化学键需要 ，形成化学键将 化学反应是吸收热反应还是放热反应决定于 。,2、燃料燃烧放出的热量来自于 ，不同的燃料燃烧时放出的热量不同，其原因是 。,3、两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗？为什么？,4.不同物质不仅组成 、结构 ，所包含的化学能也 。,5.一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 。当 时，有部分能量释放出来，当 ，反应物要吸收能量，才能转变为声上生成物。,科学视野,1、生物体中的能量变化 2、人类利用能源的