《化学能与热能》.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新课标人教版化学必修,第二章第一节 化学能与热能,能源与人类,能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。,能源、材料，信息被称为现代社会发展的,三大支柱,第一节 化学能与热能,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1,、化学反应的本质是？,以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。,H,Cl,：,Cl,H,H,2,+Cl,2,=2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断开,断开,点燃,一个化学反应的的过程，本质上就是,旧化学键断裂,和,新化学键形成,的过程。,形成,H,Cl,：,Cl,H,H,2,+Cl,2,=2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,点燃,化学键的,断裂,和,形成,是化学反应中,能量变化,的主要原因。,【,思考与交流,】,在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。,那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？,2,、一个化学反应吸收能量还是放出能量的决定因素,水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）,分析化学反应,：,反应物的总能量,生成物的总能量,化学反应放出能量,将水由低处抽向高处需提供能量（电能转换为机械能，再转换为势能）,分析化学反应,：,反应物的总能量,E,生,，,（,2,）若,E,反,E,生,，,放出能量,吸收能量,放热反应,吸热反应,E,反,=,E,生,+/-E,热,2molH,2,和,1mol O,2,生成,2mol H,2,O,的能量变化（,H,与,H,键能是,436KJ/mol,，,O,与,O,键能是,496KJ/mol,，,H,与,O,键能是,463KJ/mol,）,举例：拆开,1mol H,2,所需能量是,436KJ,，拆,1mol O,2,需要能量是,496KJ,。,算一算：,在,101.3kPa,，,298K,条件下，断开,1molAB,为,A,、,B,时过程的焓变（即能量的变化），称为,A-B,键的,键能,。,！通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也愈稳定,该分子本身所具有的能量就愈低。,放出,484KJ,的能量,反应物的能量,生成物的能量,能量的释放,反应物的能量,生成物的能量,能量的吸收,反应物的总能量,=,生成物的总能量,+,放出的热量,生成物的总能量,=,反应物的总能量,+,吸收的热量,【,课堂小结,】,二、化学能与热能的相互转化,质量守恒定律,能量守恒定律,化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。,热量的变化：吸热和放热,怎样设计实验来了解反应中的,热量变化情况？,下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！,实验探究,21,铝片与盐酸的反应,在一支试管中加入,2-3mL,mol/L,的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。,实验,2,1,现象,结论,铝与盐酸反应，放出大量气泡，,温度升高,该反应是,放热,反应,实验,22,探究,：,Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,的反应,实验,2,2,现象：,1,、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起,2,、有少许刺激性气味气体产生,3,、有水生成,Ba(OH),2,8H,2,O+2NH,4,C,l,BaCl,2,+2NH,3,+10H,2,O,结论：该反应是,吸热反应,实验探究,盐酸温度,NaOH,溶液温度,中和反应后温度,盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。,实验,2,3,盐酸温度,/,NaOH,溶液温度,/,中和反应后温度,/,结论：中和反应是放热反应。,实质：,H,+,+OH,H,2,O,反应后温度升高,室温,室温,中和热：,强酸与强碱,发生中和反应生成,1molH,2,O,时所释放的热量称为中和热,2.,下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是,(),A.,铝片与稀盐酸的反应,B.Ba(OH),2,8H,2,O,和,NH,4,Cl,的反应,C.,灼热的炭与,CO,2,的反应,D.,甲烷在氧气中的燃烧反应,C,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,所有燃烧,中和反应,溶液里的置换,一般的化合反应,特殊的分解,物质的缓慢氧化,吸热反应,电离,强碱与铵盐,一般的分解,特殊的化合,多数铵盐溶于水,三、化学能的应用,利用热量进行生活、生产和科研。,利用热能使很多化学反应得以发生。,如：,科学视野,生物体中的能量转化,人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。,【,自主学习,】,启示：,生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。,科学视野,人类利用能源的三个阶段,1,、柴草时期：,以树枝杂草为主要能源,2,、化石能源时期：,以煤、石油、天然气为主要能源,3,、多能源结构时期：,可再生能源、清洁能源,补充：,反应热,1,、定义：,在化学反应过程中放出或吸收的热量,符号：,H,单位：,KJ/mol,H,0,表示吸热反应,2,、计算方法：反应物的总能量减去生成物的总能量所得的,数值,3,、分类：燃烧热，中和热,3,、分类：燃烧热，中和热,燃烧热,在,101KPa,时，,1mol,纯,物质,完全,燃烧生成,稳定,的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热,中和热,在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成,1mol,水所释放的热量叫中和热。室温下中和热约为,57.3KJ/mol,中和反应，燃烧反应均为放热反应,1,、当物质发生化学反应时，断开反应物中,的化学键要,；而形成生成物中,的化学键要,。一个化学反应是,释放能量还是吸收能量取决于,。,吸收能量,放出能量,反应物总能量与生成物总能量的相对大小,课堂练习,：,2,、若反应物的总能量,生成物的总能量，,化学反应,能量。,若反应物的总能量,E,生,若,E,反,E,生,化学键的断裂和形成,4,.,下列说法正确的是,(),A.,大多数的化合反应是释放能量的反应,B.,大多数分解反应是吸收能量的反应,C.,释放能量的反应都不需要加热,D.,吸收能量的反应都需要加热,AB,5,、,指出下列说法的正误,、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。,、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。,、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。,、柴草的燃烧与化学能无关。,、人类的文明程度与人均耗能无关。,对,对,不对,不对,不对,