化學(xué)能與熱能自己

第二章化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)與能量精品資料第一節(jié)化學(xué)能與熱能(rènéng)精品資料第一(dìyī)課時(shí)精品資料學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、掌握(zhǎngwò)化學(xué)鍵的斷開與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因；

2、能夠從反應(yīng)物與生成物總能量的相對(duì)大小理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。精品資料化學(xué)變化的特征(tèzhēng)是什么?化學(xué)變化中除有新物質(zhì)(wùzhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。精品資料能量(néngliàng)的釋放和吸收一般以熱量的形式表現(xiàn)精品資料一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量(néngliàng)變化的關(guān)系1、從微觀角度(jiǎodù)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量的變化H·吸收能量斷開H2+Cl2====2HCl點(diǎn)燃(1)、斷鍵吸能，成鍵放能。···Cl··

：＋斷開吸收能量→Cl····

H····形成放出能量H—HCl—ClH—Cl(2)、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。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。精品資料討論2:(1)很多放熱反應(yīng)也需要加熱(jiārè)，為什么？(2)可逆反應(yīng)正反應(yīng)與逆反應(yīng)的能量變化有何區(qū)別與聯(lián)系？（反應(yīng)(fǎnyìng)放出熱量）H2+Cl22HCl點(diǎn)燃（正反應(yīng)放出熱量）2SO2+O22SO3高溫V2O5精品資料斷鍵吸收能量能量反應(yīng)進(jìn)程2H2Cl2HCl反應(yīng)(fǎnyìng)過程能量變化圖H2+Cl2釋放能量成鍵釋放能量放出熱量的反應(yīng)也可能(kěnéng)需要加熱！

需要破壞化學(xué)鍵。

重要結(jié)論：H2+Cl22HCl點(diǎn)燃（反應(yīng)放出熱量）精品資料能量反應(yīng)進(jìn)程斷鍵吸收能量反應(yīng)過程能量(néngliàng)變化圖成鍵釋放能量CaCO3釋放能量CaO+CO2（反應(yīng)吸收熱量）CaCO3CaO+CO2↑高溫精品資料能量反應(yīng)進(jìn)程斷鍵吸收能量反應(yīng)過程能量(néngliàng)變化圖2SO32SO2+O2釋放能量成鍵釋放能量（正反應(yīng)放出熱量）2SO2+O22SO3高溫V2O5(3)對(duì)可逆反應(yīng)(fǎnyìng)：若正反應(yīng)(fǎnyìng)放熱，則逆反應(yīng)(fǎnyìng)吸熱。精品資料一個(gè)(yīɡè)簡單的計(jì)算：在25℃和101kPa的條件(tiáojiàn)下，即：由1mol的H2和1mol的Cl2化合，會(huì)釋放出-431kJ×2+436kJ+242kJ=-184kJH2+Cl2==2HCl

kJCl-ClCl+Cl吸收242kJ/molH-HH+H吸收436kJ/mol吸收還是放出熱量？放出184H+ClH-Cl放出431kJ/mol成斷斷精品資料問題：化學(xué)反應(yīng)吸收(xīshōu)或放出的熱量多少與化學(xué)鍵的鍵能有何關(guān)系？⑴鍵能①定義：形成（或斷開）1mol某化學(xué)鍵所放出（或吸收）的能量，叫做(jiàozuò)該化學(xué)鍵的鍵能。如：H-H鍵的鍵能就是436KJ/mol精品資料問題(wèntí)：化學(xué)反應(yīng)熱與化學(xué)變化由于破壞舊鍵吸收(xīshōu)的總能量小于形成新鍵放出的總能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就以熱量的形式釋放出來，該反應(yīng)放出能量，是放熱反應(yīng)。物質(zhì)所具有的能量（）越低越（）；而鍵能越（）越穩(wěn)定。要注意斷鍵需要吸收能量、成鍵可以放出能量，與物質(zhì)本身具有的能量之間的區(qū)別。大穩(wěn)定內(nèi)能精品資料②鍵能越大則化學(xué)鍵越難破壞，物質(zhì)(wùzhì)就越穩(wěn)定。

③如反應(yīng)：H2+Cl22HCl

點(diǎn)燃1mol·436KJ/mol+1mol·242KJ/mol＜2mol·431KJ/mol吸收(xīshōu)的總能量

放出的總能量精品資料討論3：通過(tōngguò)以上討論，你對(duì)化學(xué)反應(yīng)的特征有哪些認(rèn)識(shí)？(1)有新的物質(zhì)(wùzhì)生成(2)伴隨有能量的變化H2+Cl22HCl點(diǎn)燃（反應(yīng)放出熱量）再思考：上述反應(yīng)有哪些“變”與“不變”？生成物與反應(yīng)物能量不同體系總能量不變物質(zhì)類型、種類變了元素種類和質(zhì)量不變質(zhì)量守恒定律能量守恒定律基本自然定律精品資料舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成吸收(xīshōu)能量E1釋放(shìfàng)能量E2當(dāng)E1>E2為吸熱反應(yīng)當(dāng)E1<E2為放熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物

化學(xué)反應(yīng)總結(jié)：從化學(xué)鍵的斷裂與形成分析化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化化學(xué)反應(yīng)過程中能量守恒！化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒！精品資料2、從宏觀的角度來判斷化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)的能量變化電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為勢能水由低至高，外界提供能量（機(jī)械能——?jiǎng)菽埽┧筛咧恋?，放出能?/p>

（勢能——?jiǎng)幽埽┚焚Y料能量(néngliàng)越高越不穩(wěn)定能量(néngliàng)越低越穩(wěn)定精品資料E反E生E反E生吸收能量(E)＜化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生(fāshēng)過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。釋放能量(E)＞反應(yīng)進(jìn)程能量生成物總能量(E生)反應(yīng)物總能量(E反)釋放能量反應(yīng)進(jìn)程能量反應(yīng)物總能量(E反)生成物總能量(E生)釋放能量精品資料放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)放出能量吸收能量E(反應(yīng)物)＞E(生成物)

E(反應(yīng)物)＜E(生成物)

放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)吸熱反應(yīng)精品資料結(jié)論：一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程(guòchéng)中是吸收能量還是放出能量，取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。精品資料放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)放出能量吸收能量反應(yīng)物總能量生成物總能量放出能量生成物總能量反應(yīng)物總能量放出能量能量守恒定律質(zhì)量(zhìliàng)守恒定律化學(xué)能其他形式的能量二、化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化精品資料討論(tǎolùn)4：總結(jié)：放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)

燃料的燃燒中和反應(yīng)活潑金屬與酸、水反應(yīng)生石灰和水反應(yīng)大部分化合反應(yīng)

吸熱反應(yīng)C+CO2、H2OH2+CuOFe+H2O（g）Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)常見的和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)：注意：有些放熱反應(yīng)開始時(shí)需要加熱啟動(dòng)，但不需持續(xù)加熱；而有些吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，但大多數(shù)需持續(xù)加熱。精品資料放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)吸熱反應(yīng)大于小于小于大于金屬(jīnshǔ)與酸或水的反應(yīng)金屬氧化物與酸或水的反應(yīng)可燃物的燃燒或緩慢氧化酸堿中和，大部分的化合反應(yīng)大部分的分解反應(yīng)以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)總結(jié)精品資料1、下列說法正確的是（）A、需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B、加熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行C、反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成物所具有(jùyǒu)的總能量的相對(duì)大小決定的D、吸熱反應(yīng)自發(fā)也能進(jìn)行

C、D練習(xí)(liànxí)：精品資料2、下列說法中正確的是（）A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化.B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化.C.在一個(gè)確定的化學(xué)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同(bùtónɡ).D.在一個(gè)確定的化學(xué)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量.3、下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是（）A.液態(tài)水汽化B.高溫鍛燒石灰石C.濃H2SO4稀釋D.KClO3分解制O2E.生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰ACBD精品資料練習(xí)(liànxí)：5、物質(zhì)發(fā)生(fāshēng)化學(xué)反應(yīng)時(shí)：①質(zhì)子總數(shù)②電子總數(shù)③原子總數(shù)④分子總數(shù)⑤物質(zhì)種類⑥物質(zhì)的總質(zhì)量⑦化學(xué)鍵⑧反應(yīng)物質(zhì)含有的總能量（內(nèi)能），反應(yīng)前后肯定不變化的是（）A、①②③⑥B、①②④⑧C、①②⑤⑦D、①④⑤⑥4、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是（）A、會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B、會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C、必然伴隨著能量的變化D、必然伴隨著物質(zhì)狀態(tài)的變化DA精品資料6、金剛石在一定條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒎懦瞿芰?，下列說法正確的是（）A、金剛石更穩(wěn)定B、金剛石所具有的能量更高C、反應(yīng)(fǎnyìng)中斷開金剛石中的化學(xué)鍵所消耗的能量比形成石墨中的化學(xué)鍵所放出的能量多D、該變化為物理變化7、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，反應(yīng)中，破壞1molH2中化學(xué)鍵消耗的能量為Q1KJ，破壞1molO2中化學(xué)鍵消耗的能量為Q2KJ，形成1molH–O鍵釋放(shìfàng)的能量為Q3KJ，下列關(guān)系式中正確的是（）A、2Q1+Q2＞4Q3B、2Q1+Q2＜4Q3C、Q1+Q2＜Q3D、2Q1+Q2＝4Q3BB精品資料8、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中觀察(guānchá)到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.①鎂片上有大量氣泡(qìpào)產(chǎn)生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出晶體。

①鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體。Mg+2H+=Mg2++H2↑小于精品資料第二(dìèr)課時(shí)精品資料知識(shí)(zhīshi)回顧1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因是____________破壞化學(xué)鍵_____能量，形成化學(xué)鍵______能量2.不同的物質(zhì)(wùzhì)不僅組成______、結(jié)構(gòu)______，所包含的化學(xué)能也_______。3.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中吸收能量還是放出能量，決定于____________________________________。_____________________有部分能量釋放出來；________________________反應(yīng)物要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。不同不同不同反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小∑E（反應(yīng)物）＞∑E(生成物)∑E（反應(yīng)物）＜∑E(生成物)化學(xué)鍵的斷裂與形成吸收放出精品資料實(shí)驗(yàn)1、測量鋁跟鹽酸反應(yīng)中的能量變化(biànhuà)1）化學(xué)方程式：2）現(xiàn)象：3）了解反應(yīng)中能量變化(biànhuà)的方法：4）結(jié)論：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反應(yīng)比較迅速，產(chǎn)生無色無味(wúwèi)氣體，溶液溫度升高。用手觸摸試管外壁；用溫度計(jì)測量鋁與鹽酸反應(yīng)放熱精品資料實(shí)驗(yàn)2、測量Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)(fǎnyìng)中的能量變化有刺激性氣味(qìwèi)的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)有NH3生成燒杯變冷反應(yīng)吸熱燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰混合物成糊狀有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O精品資料思考(sīkǎo)：本實(shí)驗(yàn)(shíyàn)有哪些不足之處?需要如何改進(jìn)?精品資料實(shí)驗(yàn)3：測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)中的能量(néngliàng)變化反應(yīng)物用量：反應(yīng)前溫度：反應(yīng)后溫度：結(jié)論(jiélùn)：離子方程式：HCl：20mL2mol/LNaOH：20mL2mol/LHCl：低

NaOH：

.

高

.

HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱H++OH-=H2O中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量。精品資料思考(sīkǎo)測定中和熱的裝置應(yīng)該注意哪些(nǎxiē)問題？精品資料在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些(nǎxiē)問題？（1）用隔熱裝置，盡量減少熱量(rèliàng)散失；（2）酸堿的量要準(zhǔn)確：n＝C×Va、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好（3）溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在溶液中（4）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的損失（5）多做幾次，取平均值精品資料中和熱的測定(cèdìng)裝置在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程(guòchéng)中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。精品資料化學(xué)能與其它能量(néngliàng)能否相互轉(zhuǎn)化呢？生物體中的能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化：1、通過生物體的作用可以實(shí)現(xiàn)各種能量的相互轉(zhuǎn)化；2、通過生物體的作用實(shí)現(xiàn)的各種能量的相互轉(zhuǎn)化和利用更為合理、有效；精品資料生物體內(nèi)的能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化精品資料柴草(cháicǎo)時(shí)期化石(huàshí)能源時(shí)期多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期社會(huì)的發(fā)展與能源的利用：1、人對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握越多，對(duì)能源的利用（人均耗能）越多；2、人類利用能源的三個(gè)時(shí)期：3、能源的分類：一次能源、二次能源精品資料燧人氏鉆木取火(zuànmùqǔhuǒ)精品資料柴草時(shí)期火的發(fā)現(xiàn)至１８世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以樹枝雜草為主要能源。通過火（燃燒）的光和熱推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步，使人類告別“茹毛飲血”、采集野果的生活燒陶

煉丹

精品資料化石能源時(shí)期18世紀(jì)中期至現(xiàn)代以煤、石油、天然氣為主要能源(仍然是利用燃燒反應(yīng)所釋放的熱能)煤的燃燒

氣缸中燃料燃燒

精品資料“布”翁之意不在“薩”精品資料科學(xué)探測表明：全世界的石油大概在2060年左右耗盡，天然氣2060年用光，煤炭雖是最“豐富”的能源(néngyuán)，但最多還能維持200年