2.2.1化學反應中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式課件高一下學期化學

第2章化學鍵

化學反應規(guī)律第2節(jié)

化學反應與能量轉(zhuǎn)化

課時11.知道物質(zhì)具有能量,了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，建立吸熱反應、放熱反應的概念。2.能夠從化學鍵的斷裂與形成角度理解化學反應的實質(zhì)及化學反應中能量變化的實質(zhì)。化學反應的利用物質(zhì)變化能量變化應用應用制備物質(zhì)提供能量問題：

化學反應中通常伴隨著怎樣的能量變化？聯(lián)想·質(zhì)疑一、化學反應中的能量轉(zhuǎn)化形式

在以下兩個你熟悉的化學反應中，除了物質(zhì)的變化外是否還有能量的變化？如果有，是什么樣的能量變化？化學能熱能、光能化學能電能化學能化學能是指儲存在物質(zhì)當中的能量。不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學能也不同?；顒印ぬ骄扛惺芑瘜W反應中的能量變化觀看下列兩個實驗視頻并記錄實驗現(xiàn)象【實驗1-1】【實驗1-2】實驗操作

實驗現(xiàn)象有

產(chǎn)生；用溫度計測量，溫度____聞到刺激性氣味；燒杯壁發(fā)涼；玻璃片和燒杯

，混合物呈_____實驗結(jié)論該反應產(chǎn)生

，____熱量該反應產(chǎn)生NH3和H2O，

熱量氣泡升高黏結(jié)在一起糊狀氣體放出吸收Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O【結(jié)論】化學反應除了有新物質(zhì)生成以外，還總會伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的

熱量，有的

熱量。放出吸收1.放熱反應與吸熱反應①放熱反應：釋放熱量的化學反應。②吸熱反應：吸收熱量的化學反應。你還知道哪些反應是放熱反應，哪些反應是吸熱反應，請舉例說明。？放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應②酸堿中和反應③大多數(shù)化合反應④活潑金屬跟水或酸的反應⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應，如C與H2O(g)反應，C與CO2反應④NaHCO3與鹽酸的反應2.常見的放熱反應和吸熱反應有關(guān)吸熱反應和放熱反應理解的三個“不一定”(1)放熱反應不一定容易發(fā)生，如合成氨反應需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發(fā)生；吸熱反應不一定難發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應在常溫下能發(fā)生。(2)需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應，如硫與鐵的反應；吸熱反應不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。(3)放熱過程不一定是放熱反應，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是放熱反應；吸熱過程不一定是吸熱反應，如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應。歸納總結(jié)(1)硝酸銨固體溶于水，溶液的溫度降低，該變化為吸熱反應(

)(2)氫氣燃燒，濃硫酸溶于水，都放出熱量，這些變化都為放熱反應(

)(3)化學反應既有物質(zhì)變化，又有能量變化(

)(4)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應，反應過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能(

)(5)吸熱反應需要加熱才能進行，放熱反應都不需要加熱就可以進行(

)××√××[練一練]判斷正誤化學反應中為什么會有能量的變化？反應吸熱還是放熱是由什么決定的呢？斷裂：氫氧鍵形成：氫氫鍵形成：氧氧鍵2H2O2H2+O2通電二、化學反應中的能量變化的本質(zhì)宏觀微觀生成了新的物質(zhì)，能量變化舊化學鍵斷裂、新化學鍵形成吸收能量放出能量1.從化學鍵的角度分析化學反應中能量變化（微觀角度）交流·研討請根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水蒸氣時是吸收能量還是釋放能量。斷鍵吸收的能量=436kJ+249kJ=685kJ成鍵釋放的能量=930kJ生成1molH20釋放能量=930kJ-685kJ=245kJ釋放能量＞吸收能量，反應過程釋放能量E1＜E2E1＞E2釋放能量吸收能量反應物新鍵形成釋放能量E2放熱反應吸熱反應舊鍵斷裂吸收能量E1生成物化學反應的實質(zhì)一個化學反應是否為放熱還是吸熱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大小反應物舊化學

鍵斷裂新化學

鍵形成吸收能量釋放能量生成物決定能量變化釋放能量大于吸收能量：放熱反應吸收能量大于釋放能量：吸熱反應

不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，其內(nèi)部所儲存的能量（化學能）也不同，是否可以從物質(zhì)自身儲存的化學能的變化來分析化學反應能量變化的原因呢？2.從物質(zhì)內(nèi)部能量的角度分析化學反應中能量變化（宏觀角度）反應物生成物能量E(生)能量E(反)E(反)

＞E(生)釋放能量E(反)

＜

E(生)吸收能量熱能、光能、電能熱能、光能、電能放熱反應吸熱反應

化學能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學能被生成物“儲存”放熱反應吸熱反應反應物的總能量＞生成物的總能量反應物的總能量＜生成物的總能量化學能熱能電能熱能光能電能光能鋁熱反應焊接鋼軌三、化學能與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化的應用最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础獨淠軞淠鼙灰暈?1世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，世界上許多國家和地區(qū)已經(jīng)廣泛開展了氫能研究。20世紀50年代，科學家利用液氫作為超音速和亞音速飛機的燃料，成功地使氫能飛機上天。氫氧燃料電池被認為是利用氫能解決未來人類能源危機的途徑之一。氫氧燃料電池可將化學能直接轉(zhuǎn)換為電能，能量轉(zhuǎn)換效率通常為60%～80%，而且污染少、噪音小、裝置可大可小、使用方便。[練一練]1.判斷正誤。(1)對于一個化學反應來說，當化學鍵斷裂時吸收的能量大于化學鍵形成時放出的能量，則反應放熱(

)(2)相同條件下形成1molH—Cl鍵放出的能量與斷開1molH—Cl鍵吸收的能量相等(

)(3)任何化學反應，都有物質(zhì)變化，同時伴隨著能量變化(

)(4)放熱反應為“貯存”能量的過程，吸熱反應為“釋放”能量的過程(

)(5)已知Fe與稀鹽酸的反應為放熱反應，即Fe的能量大于H2的能量(

)×√√××2.如圖是某化學反應過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是（

）A.該反應為吸熱反應B.該圖可以表示Zn與HCl溶液反應的能量變化C.該反應先發(fā)生物質(zhì)變化后發(fā)生能量變化D.斷開反應物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量B3.已知2H→H2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.2H→H2過程中形成的化學鍵是共價鍵B.相同質(zhì)量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低C.2H→H2過程中形成1mol新化學鍵放出437.6kJ的能量D.1molH2離解成2molH要放出437.6kJ熱量D4.已知N2(g)和O2(g)反應生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應過程中能量變化如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：(1)該反應中反應物所具有的總能量_____(填“高于”或“低于”)生成物的總能量。(2)1molNO(g)分子中的化學鍵斷裂時要吸收____kJ能量。(3)斷裂1molN≡N吸收的能量x值為____。低于632946【解析】根據(jù)圖示，斷裂舊化學鍵所吸收能量為(x＋498)kJ，形成新化學鍵所釋放能量為2×632kJ＝1264kJ，每生成2molNO