化學(xué)能與熱能

新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能

(第１課時(shí)）能否寫出天然氣燃燒的方程式？請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們家中燒煤燒天然氣是為了得到CO2嗎？化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的變化能量的變化七百多年前，著名的意大利旅行家馬可·波羅到過(guò)中國(guó)，看見中國(guó)人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料。馬可·波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫道，中國(guó)有一種黑石頭，能夠燃燒，著起火來(lái)象木柴一樣，而且終夜不滅。馬可·波羅馬可·波羅游記☆利用化學(xué)反應(yīng)吸收能量來(lái)降溫生活中的這些事實(shí)例說(shuō)明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)所釋放的能量是當(dāng)今世界最重要的能源，研究它具有重要的意義?！舅伎寂c交流】化學(xué)反應(yīng)與能量變化有什么樣的關(guān)系呢？1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過(guò)程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····動(dòng)動(dòng)手：1）用電子式表示HCl的形成過(guò)程2）寫出氫氣與氯氣的電子式結(jié)論1：

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。思考與交流電子式表示的是H原子與Cl原子通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵.而實(shí)際參加反應(yīng)的是H2和Cl2分子。怎樣從分子變成原子呢？討論：怎樣才能斷開鍵呢？需要外界給予能量結(jié)論：斷開化學(xué)鍵需要吸收能量。由氫氣在氯氣中燃燒的現(xiàn)象可知，反應(yīng)時(shí)會(huì)放出大量的熱。結(jié)合化學(xué)過(guò)程是化學(xué)鍵斷開和形成的過(guò)程，容易知道。結(jié)論：形成化學(xué)鍵會(huì)

能量（吸收、放出）放出思考：H2與Cl2反應(yīng)是斷鍵時(shí)吸收的能量多還是成鍵時(shí)放出的能量多？為什么？形成理論一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放出能量還是吸收能量取決于斷開舊化學(xué)鍵所吸收的總能量與

形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小吸收的總能量>放出的總能量該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)吸收的總能量<放出的總能量該反應(yīng)為放熱反應(yīng)【例1】你知道嗎？斷開（或形成）1mol化學(xué)鍵所需吸收（或放出）的能量稱之為鍵能。不同化學(xué)鍵的鍵能是不相同的。已知斷開1molH-H鍵吸收能量436kJ，斷開1molCl-Cl鍵吸收能量243kJ，形成1mol用H-Cl鍵釋放能量432kJ。判斷反應(yīng)H2+Cl2=2HCl中發(fā)生的變化：（1）斷開鍵時(shí)吸收的總能量是

。（2）形成鍵時(shí)放出的總能量是

。（3）反應(yīng)過(guò)程中

（填“吸收”或“放出”）能量

。以下說(shuō)法中不正確的是：(1)需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)(2)化學(xué)反應(yīng)開始時(shí)都需要吸收能量(3)E（斷鍵）<E（成鍵），則反應(yīng)放熱(4)可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸熱X【課堂過(guò)關(guān)檢測(cè)一】課堂練習(xí)【能力提升一】拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)

（釋放或吸收）的熱量

。釋放92KJ3、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B從微觀角度：即化學(xué)鍵的斷裂與形成，能計(jì)算出化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。下面我們從宏觀角度繼續(xù)探究化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。宏觀上：任何物質(zhì)都儲(chǔ)存有化學(xué)能，不同的物質(zhì)由于結(jié)構(gòu)和組成不同，則所含化學(xué)能不同。因此，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量不相等，導(dǎo)致反應(yīng)有能量的變化。思考？（1）當(dāng)反應(yīng)物具有的總能量比生成物所具有的總能量多時(shí)，反應(yīng)物變成生成物后，根據(jù)能量守恒原理，多到的能量哪去了？多到的能量放出去了結(jié)論：E反>E生，反應(yīng)為放熱反應(yīng)思考？（2）當(dāng)生成物具有的總能量比反應(yīng)物所具有的總能量多時(shí)，多到的能量哪里？多到的能量從外界吸進(jìn)來(lái)結(jié)論：E生>E反，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)【課堂過(guò)關(guān)檢測(cè)二】看圖討論，并回答問(wèn)題左圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）右圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）放熱吸熱【課堂總結(jié)】一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于：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，或者取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。1、據(jù)反應(yīng)物及生成物的總能量的大小（宏觀）反應(yīng)物總能量>生成物總能量放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量2、據(jù)斷鍵吸熱和成鍵放熱的相對(duì)大?。ㄎ⒂^）判斷吸熱還是放熱反應(yīng)的方法：斷鍵吸能>成鍵放能斷鍵吸能<成鍵放能放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：1、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識(shí)中不正確的是（）

A.電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能

C.煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能

D.白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能BDC2、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（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定發(fā)生（1）宏觀：化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小。（2）微觀：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。小結(jié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因如石墨變?yōu)榻痄撌?，要吸?.895kJ的熱能，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，1mo