必修2__21化學(xué)能與熱能

1、第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量2.1 化學(xué)反應(yīng)與熱能化學(xué)反應(yīng)與熱能很早以前，人們就對化學(xué)反應(yīng)孜孜不很早以前，人們就對化學(xué)反應(yīng)孜孜不倦的探索倦的探索, 究竟化學(xué)反應(yīng)的魅力何在究竟化學(xué)反應(yīng)的魅力何在?1. 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的許多化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的許多新物質(zhì)新物質(zhì)，可以滿足人們的物質(zhì)生活需要！可以滿足人們的物質(zhì)生活需要！2. 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)提供的能量提供的能量 推動人類社推動人類社會不斷的進步。會不斷的進步。思考思考白磷的燃燒白磷的燃燒氨的燃燒氨的燃燒反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)中的能量變化一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1、能量不會自然產(chǎn)生，也不會自然消、能量不會自然產(chǎn)生，

2、也不會自然消失，只能從一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種失，只能從一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，能量是守恒的，這就是形式的能量，能量是守恒的，這就是能量能量守恒定律守恒定律。 2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化熱量的變化吸熱或放熱吸熱或放熱 實驗實驗2-1鋁和鹽酸的反應(yīng)鋁和鹽酸的反應(yīng) 實驗實驗2-2氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)（放熱）（放熱）（吸熱）（吸熱） 實驗實驗2-3酸與堿的中和反應(yīng)酸與堿的中和反應(yīng) （放熱）（放熱） 化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，有的反應(yīng)變化，有的反應(yīng)放出熱量放出熱量，有的反應(yīng)卻需要不斷的有的反應(yīng)卻需要不

3、斷的加加熱熱，吸收熱量吸收熱量反應(yīng)才能進反應(yīng)才能進行。行。 為什么在化學(xué)反應(yīng)中會伴為什么在化學(xué)反應(yīng)中會伴隨著隨著吸熱或放熱吸熱或放熱的變化呢？的變化呢？3 3、各種物質(zhì)都儲存化學(xué)能、各種物質(zhì)都儲存化學(xué)能不同物質(zhì)不同物質(zhì)儲有化學(xué)能不同儲有化學(xué)能不同反應(yīng)物反應(yīng)物能量能量高高生成物生成物能量能量高高生成物生成物能量能量低低反應(yīng)物反應(yīng)物能量能量低低 放出能量放出能量吸收能量吸收能量 那么那么一個化學(xué)反應(yīng)一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量吸收能量還是還是放出能量放出能量是由什么決定的呢？是由什么決定的呢？ 取決于取決于反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量與與生成生成物的總能量物的總能量的的相對大小相對大小。 為什么為什么各種

4、物質(zhì)各種物質(zhì)都都儲存著化學(xué)儲存著化學(xué)能？反應(yīng)中吸熱或放熱的能？反應(yīng)中吸熱或放熱的本質(zhì)又如本質(zhì)又如何？何？答案：問題：問題：二二、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化關(guān)系化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化關(guān)系H H HH ； H436kJ/molHH H H ； H436kJ/molCH4 C 4H ； H1660kJ/mol補充定義：補充定義： 形成形成1mol1mol化學(xué)鍵時釋放化學(xué)鍵時釋放的能量或斷開的能量或斷開1mol1mol化學(xué)鍵所吸收的能化學(xué)鍵所吸收的能量叫做量叫做鍵能鍵能1、化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量、化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因變化的主要原因C 4H CH4 ； H16

5、60kJ/mol 當當E反反 E生生 反應(yīng)吸收能量反應(yīng)吸收能量 當當E反反 E生生 反應(yīng)放出能量反應(yīng)放出能量2、從鍵能的角度看：、從鍵能的角度看： 反應(yīng)物反應(yīng)物 生成物生成物 化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)： 舊化學(xué)鍵斷裂舊化學(xué)鍵斷裂 新化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵形成 吸收能量吸收能量E反反 放出能量放出能量E生生 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化！任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化！表示為：表示為： H=E反反 E生生 有熱量放出的反應(yīng)為有熱量放出的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)；吸收熱量的反應(yīng)為吸收熱量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)。若若H2 - H10反應(yīng)反應(yīng)吸熱吸熱H1鍵斷裂吸收的能量鍵斷裂吸收的能量H2鍵生成釋放的能量

6、鍵生成釋放的能量若若H2 - H10反應(yīng)反應(yīng)放熱放熱H2H1H2HtH1Ht1.1.利用熱量進行生活、生產(chǎn)、和科研。利用熱量進行生活、生產(chǎn)、和科研。2.2.利用熱能使許多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生利用熱能使許多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生三、化學(xué)反應(yīng)提供的熱能對人類社會意義三、化學(xué)反應(yīng)提供的熱能對人類社會意義金屬金屬與與酸酸的反應(yīng)，的反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)燃燒反應(yīng)、氧化還原燃燒反應(yīng)、氧化還原 1.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 歸納與整理歸納與整理化學(xué)能和熱能可以相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能和熱能可以相互轉(zhuǎn)化2.兩個定律兩個定律 小小 結(jié)結(jié)放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)：有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng)吸熱反

7、應(yīng)：有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng) 2、化學(xué)反應(yīng)的過程、化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是可以看成是能量的能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程的過程2. 化學(xué)鍵化學(xué)鍵斷裂斷裂會會 ， 化學(xué)鍵化學(xué)鍵形成形成要要 。1. 各種物質(zhì)儲存了各種物質(zhì)儲存了 。4. 化學(xué)反應(yīng)過程是舊化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)過程是舊化學(xué)鍵 和新和新 化學(xué)鍵化學(xué)鍵 ，并伴隨能量變化。，并伴隨能量變化。3. 化學(xué)鍵化學(xué)鍵在斷裂（或生成）時在斷裂（或生成）時吸收（或釋放）的吸收（或釋放）的能量能量 。5. 反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于于 。化學(xué)能化學(xué)能釋放能量釋放能量吸收能量吸收能量不同不同不同不同斷裂斷裂形成形成反應(yīng)物的總能量與

8、生成物的總能量的相對大小反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小 小小 結(jié)結(jié) 生物體中的能量轉(zhuǎn)化生物體中的能量轉(zhuǎn)化 人體內(nèi)發(fā)生的人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是與體外的燃燒本質(zhì)相同，都是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)。只是二者條件不同。只是二者條件不同（前者在（前者在體溫體溫條件和條件和酶酶的催化作用下發(fā)生的催化作用下發(fā)生的）的），且前者更加，且前者更加合理有效合理有效?？茖W(xué)視野科學(xué)視野 1、社會發(fā)展與能源利用、社會發(fā)展與能源利用02505007501000原始社會早期農(nóng)業(yè)社會簡單工業(yè)社會現(xiàn)代信息社會（103kj/d)科學(xué)視野科學(xué)視野 2、人類利用能源的三個階段、人類利用能源的三個階段柴草時期柴草時期中國古代制陶圖中國古代制陶圖化石能源時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期多能源結(jié)構(gòu)時期現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化分組實驗分組實驗 1 1：鹽酸與鋁片的反應(yīng)：鹽酸與鋁片的反應(yīng) 分組實驗分組實驗 2：Ba(OH)Ba(OH)2 2 8H2O與與NH4Cl的的反應(yīng)反應(yīng) 現(xiàn)象結(jié)論返返 回回分組分組實驗實驗 3 3 ：酸與堿的中和反應(yīng)：酸與堿的中和反應(yīng) 反應(yīng)物及反應(yīng)物及其用量其用量酸酸HCl 20mL 1mol/LHNO3 20mL 1mol/L堿堿NaOH 20mL1mol/LKOH 20mL1mol/L 混合前溫度混合前溫度室溫室溫室溫室