第一節(jié)化學(xué)能與熱能

高中化學(xué)新教材必修2第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能鉆木取火柴草時(shí)期火的發(fā)現(xiàn)至１８世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以樹(shù)枝雜草為主要能源。通過(guò)火（燃燒）的光和熱推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)步，使人類(lèi)告別“茹毛飲血”、采集野果的生活燒陶煉丹化石能源時(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多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、核能能源是人類(lèi)賴(lài)以生

存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，

我們每時(shí)每刻、分分秒

秒都離不開(kāi)它。迄今為

止，人類(lèi)所能利用的能

源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，

由于人類(lèi)大量開(kāi)發(fā)和浪

費(fèi)資源，造成了資源的

不合理利用從而引發(fā)了

不可回避的能源危機(jī)。能源危機(jī)科學(xué)探測(cè)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，但最多還能維持200年……新安晚報(bào)3月30日?qǐng)?bào)道:截止2006年底,我國(guó)石油剩余經(jīng)濟(jì)可開(kāi)采儲(chǔ)量為20.43億噸.天然氣剩余經(jīng)濟(jì)可開(kāi)采儲(chǔ)量為24490億立方米.目前，石油儲(chǔ)量可采11年.化學(xué)變化的特征化學(xué)變化中除有新物質(zhì)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。利用化學(xué)反應(yīng)：一是制取物質(zhì)、二是利用反應(yīng)中的能量能量你知道嗎?1、煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類(lèi)等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來(lái)?2、石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過(guò)高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？一.宏觀(guān)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小瀑布討①論反：應(yīng)水物往的低總能處量流大的于過(guò)生程成中物，的能總能量量發(fā)，生反了應(yīng)什么放變出化能量.分析化學(xué)反應(yīng)放出能量②反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)吸收能量。那么水往高處走時(shí)能量如何變化哪？分析化學(xué)反應(yīng)吸收能量小結(jié)1一、宏觀(guān)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大?、俜磻?yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放出能量。②反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)吸收能量。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化遵循能量守恒定律。2.微觀(guān)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因討論1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？2.化學(xué)鍵的形成與斷裂與能量有什么關(guān)系？化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過(guò)程···C··l：H·

＋Cl····→

H····Cl

—Cl斷開(kāi)斷開(kāi)點(diǎn)燃H2

+

Cl2

=

2HClH—H形成二、微觀(guān)：化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)一化個(gè)學(xué)化鍵學(xué)的反形應(yīng)成的的與過(guò)斷程裂，與本能質(zhì)量上就是舊有化什學(xué)么鍵關(guān)斷系裂？和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。H····C··l：＋Cl····→

H····斷開(kāi)斷開(kāi)點(diǎn)燃H2

+

Cl2

=

2HClH—H Cl

—Cl形成2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因吸收能量吸收能量放出能量2.從化學(xué)鍵的觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析能量的變化

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。吸收能量

放出能量所以：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小1moLH-H鍵斷裂所需能量436kJ1moL

Cl-Cl鍵斷裂所需能量243kJ1mol

H-Cl鍵形成放出能量431kJ反應(yīng)物吸收總能量生成物釋放總能量436kJ

+

243kJ

=679kJ431kJ

×

2=862kJ反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱吸收能量

<

放出能量吸收能量

>

放出能量H2

+Cl2

====

2HCl點(diǎn)燃是放熱反應(yīng)是吸收熱量還是放出熱量多？?H21?H鍵斷裂吸收的能量t若?H2

-?H1﹥0反應(yīng)放熱能量?H1H2

+

Cl2

==

2HCl3、反應(yīng)中能量變化示意圖H-HCl-Cl2H

2Cl

2HClt?H2鍵生成釋放的能量若?H2

-?H1﹤0反應(yīng)吸熱?H2?H1鍵斷裂吸收的能量?H1能量t?H2鍵生成釋放的能量2.微觀(guān)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——化學(xué)鍵的斷裂和形成①斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成化學(xué)鍵釋放出的總能量，反應(yīng)放出能量。②斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放出的總能量，反應(yīng)吸收能量。小結(jié)2在25℃和101kPa的條件下，即：由1mol的H2和1mol的F2，生成2molHF會(huì)釋放出

2

×

565kJ-436kJ-155kJ=539kJ2HFH-HF

-F

H

+

FH2

+

F2H

+

H

吸收436kJ/molF

+

F

吸收155kJ/molH-F

放出565kJ/mol放出539

kJ思考：在101.3kPa，25℃條件下，斷開(kāi)1molAB為A、B時(shí)吸收的能量稱(chēng)為A-B鍵的鍵能。補(bǔ)充：鍵能通常，鍵能越大，鍵越牢固，由該鍵構(gòu)成的分子也愈穩(wěn)定,該分子能量就愈低。Q>0，吸熱Q<

0，放熱注意：鍵能

≠

鍵所具有的能量Q=反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和A.吸熱反應(yīng)C.吸收179kJ熱量B.放熱反應(yīng)

D.放出179kJ熱量例、在反應(yīng)H2

+

Cl2

＝2HCl中，已知H－H鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是（

BD）1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要

吸收能量

；而形成生成物中的化學(xué)鍵要

放出能量

。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于

。反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小課堂練習(xí)：2、若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

放出

能量。若反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，化學(xué)反應(yīng)

吸收

能量。3.已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（

C

）A的能量一定高于CB的能量一定高于DA和B的總能量一定高于C和D的總能量該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生4．化學(xué)鍵變化能量變化拆開(kāi)1

mol

N≡N吸收942

kJ拆開(kāi)1

mol

H—H吸收436

kJ形成1

mol

N—H放出391

kJ則反應(yīng)：N2＋3H2===2NH