2.1.1化學(xué)能與熱能

1、,2 化學(xué)反應(yīng)與能量,第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 （第1課時(shí)）,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,【重點(diǎn)難點(diǎn)】,（1）掌握化學(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； （2）了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)； （3）掌握用圖表表示吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)中能量變化的方法；,1、化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化； 2、從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。,2.8%,7.3%,67.2%,我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖,一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系,22.7%,能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能

2、等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可避免的能源危機(jī)。,科學(xué)視野,煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），化石燃料（ 煤、石油、天然氣）不可再生人類面臨能源枯竭的危機(jī)，在這方面化學(xué)能做出什么貢獻(xiàn)？,不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時(shí)放出的熱量會(huì)不同？燃料在燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的熱能來自哪里？,思考交流,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)過程。 化學(xué)鍵：使離 子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用。 *鍵能 ：拆 開1 mol某鍵所需的能量或形成1 mol該化學(xué)鍵所釋放的能

3、量叫鍵能。單位：kJ/mol。,1、,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,斷開,斷開,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。,形成,點(diǎn)燃,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,斷開,斷開,吸收能量,形成,放出能量,點(diǎn)燃,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。,2、從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化,問題：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是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,實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25、101 KPa條件下，將1 mol H2 (H-H)變?yōu)? mol H原子需吸收

4、436 kJ能量，而2 mol H原子變成1 mol H2 (H-H)放出436 KJ能量，這個(gè)能量就是H-H鍵的鍵能。,某些化學(xué)鍵的鍵能(KJ/mol),對(duì)于某個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？,鍵能越大,含該鍵的分子越穩(wěn)定,化學(xué)鍵越牢固,在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知HH 鍵的鍵能為436 kJ，ClCl鍵的鍵能為247 kJ，HCl鍵的鍵能為431 kJ，判斷該反應(yīng)是 反應(yīng),放熱,課堂練習(xí)一,(1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收的總能量為436 kJ247 kJ683 kJ； (2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量。釋放的總能量為431 kJ431 kJ862 kJ

5、； (3)反應(yīng)中放出的熱量的計(jì)算： 862 kJ - 683 kJ=179 kJ,加熱,【小結(jié)】： 1化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)生成， 生成物和反應(yīng)物總能量不同。 2反應(yīng)中要遵循能量守恒。 3反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱。如果二者能量比較接近，則放熱和吸熱不明顯。 4.物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能、能量高低的關(guān)系：物質(zhì)本身所具有的能量越高越不穩(wěn)定、鍵能就越小。,水由高處向低處流要釋放能量（勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能）,二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量的相對(duì)大小的關(guān)系,反應(yīng)物本身所具有的總能量和生成物本身所具有的總能量之間的相對(duì)大小與反應(yīng)放熱、吸熱的關(guān)系分別如何？（提示：可從

6、能量守恒角度 分析）,分析化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,看圖討論,將水由低處抽向高處需提供能量 （電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為勢(shì)能）,分析化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,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,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量,生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量,化學(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程,小結(jié),規(guī)律：,一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。 （1）如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就有部分能量以熱的形式釋放出來； E（反應(yīng)物）E（生成物）放出能量 （2）如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。 E（反應(yīng)物）E（生成物）吸收能量,課堂小結(jié)：,能量公式化,E（反應(yīng)物）E