化学变化中的能量变化李.pptx

人类社会的发展史是和人类社会的发展史是和人类利用人类利用物质变化物质变化产生的产生的能能量变化量变化的进步密切相关的。的进步密切相关的。历史告诉我们历史告诉我们【复习复习】判断下列物质变化过程的能量变化及其判断下列物质变化过程的能量变化及其对应物质间的能量关系对应物质间的能量关系物质变化物质变化能量变化能量变化（吸收热量、放出热量）（吸收热量、放出热量）物质间能量（物质间能量（E E）关系）关系（1）H2O（g）H2O（l）（2）I2（s）I2（g）放出热量放出热量 H2O（g）H2O（l）吸收热量吸收热量 I2（s）I2（g）【思考思考】根据上述变化过程，我们可以得出哪些结论根据上述变化过程，我们可以得出哪些结论？【总结总结】(1)(1)物质的变化总是伴随着能量的变化物质的变化总是伴随着能量的变化 (2)(2)同一种物质，状态不同，能量不同同一种物质，状态不同，能量不同 (3)(3)能量高的物质能量高的物质 能量较低的物质能量较低的物质 放出能量放出能量 能量低的物质能量低的物质 能量较高的物质能量较高的物质 吸收能量吸收能量你知道吗你知道吗?n制取所需要的物质；制取所需要的物质；n利用反应所释放的能量利用反应所释放的能量 n煤、石油、天然气、酒精的燃烧煤、石油、天然气、酒精的燃烧 n镁带燃烧镁带燃烧n干电池、氢氧燃料电池的化学变化干电池、氢氧燃料电池的化学变化化学能热能光能电能化学能化学能利用化学反应主要有哪些目的利用化学反应主要有哪些目的?根据你的了解，请说出下列化学反应释放能量的形式。根据你的了解，请说出下列化学反应释放能量的形式。【文汇报文汇报 20062006年年3 3月月5 5日日】氢能源氢能源:催生新工业革命催生新工业革命 文章报道：经历了柴薪时代、煤炭时代、石油时代之后，人类又一次站在了新能源时代的文章报道：经历了柴薪时代、煤炭时代、石油时代之后，人类又一次站在了新能源时代的起跑线上。随着燃料电池等氢技术的发展，一个氢能时代，正向人类露出迷人的微笑。美国新起跑线上。随着燃料电池等氢技术的发展，一个氢能时代，正向人类露出迷人的微笑。美国新能源专家艾默里能源专家艾默里罗文斯在罗文斯在自然资本论自然资本论一书中预言，下一次工业革命将从氢能源开始。一书中预言，下一次工业革命将从氢能源开始。氢能燃料电池简介：氢能燃料电池简介：氢能燃料电池是目前利用氢能的氢能燃料电池是目前利用氢能的最重要的技术之一。燃料电池作为一最重要的技术之一。燃料电池作为一种电化学反应装置，能够将储存在燃种电化学反应装置，能够将储存在燃料（氢）中的能量与氧化剂（空气）料（氢）中的能量与氧化剂（空气）不通过燃烧直接转化成电能，其能量不通过燃烧直接转化成电能，其能量转换效率高达转换效率高达50%以上，且工作温度以上，且工作温度低、噪音低，唯一排放的是纯净水，低、噪音低，唯一排放的是纯净水，真正实现零排放。真正实现零排放。世界聚焦氢能经济的原因：世界聚焦氢能经济的原因：能源危机能源危机目前全世界依赖最深的能目前全世界依赖最深的能源，将在本世纪中叶枯竭。源，将在本世纪中叶枯竭。环境危机环境危机使用化石燃料能源排放出使用化石燃料能源排放出大量的温室气体，造成全球变暖，引发大量的温室气体，造成全球变暖，引发洪水、台风、干旱等诸多环境问题。洪水、台风、干旱等诸多环境问题。氢能更便宜氢能更便宜汽车行驶汽车行驶100公里，用氢公里，用氢能只需要能只需要15元，用汽油则需要元，用汽油则需要42元。元。氢能更清洁氢能更清洁氢能氢能“燃烧燃烧”后产生纯后产生纯净水，不污染环境。净水，不污染环境。氢能更高效氢能更高效发动机中燃料的化学能发动机中燃料的化学能转换成机械能的效率，氢能超转换成机械能的效率，氢能超50%，传，传统内燃机低于统内燃机低于20%。实验探究实验探究1 1、镁带与盐酸反应、镁带与盐酸反应2 2、氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应、氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应放热反应放热反应:Ba(OH)28H2O2NH4Cl 搅拌搅拌QQ反应的热效应：反应的热效应：化学反应中化学反应中放出放出或或吸收吸收的热量的热量.吸热反应吸热反应:放出热量的化学反应放出热量的化学反应.吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应.放出热量放出热量吸收热量吸收热量“Q Q”热量的符号热量的符号,单位是焦耳单位是焦耳(J)(J)或千焦或千焦(KJ).(KJ).用用“Q Q”表示表示.用用“Q Q”表示表示.BaCl22NH3 10 H2OMg2HClMgCl2 H2判断下列反应，哪些是放热反应？哪些是吸热反应？并说出判断的依据。（1）CaCO3 CaOCO2 （2）CO2 CO2 （3）HClNaOH NaClH2O点燃点燃Q高温高温Q【试一试试一试】Q中和反应热效应的测定中和反应热效应的测定 用两只用两只50mL50mL烧杯分别取烧杯分别取 2mol/L2mol/L盐酸和盐酸和2mol/L2mol/L氢氧氢氧化钠溶液各化钠溶液各50mL,50mL,用数字测温仪测出这两种溶液的温用数字测温仪测出这两种溶液的温度度,并作好记录。将两种溶液倒入同一个烧杯里，用玻并作好记录。将两种溶液倒入同一个烧杯里，用玻璃棒轻轻搅动，混匀后，测量该溶液的温度。观察混璃棒轻轻搅动，混匀后，测量该溶液的温度。观察混合前后温度的变化。合前后温度的变化。记录：混合前溶液的温度记录：混合前溶液的温度 ；混合后溶液的温度混合后溶液的温度 。结论：结论：（放热反应、吸热反应）。（放热反应、吸热反应）。课堂实验课堂实验放热反应放热反应探究化学反应中能量变化的原因【探究一探究一】请你从反应物和生成物所具有的能量的角度分析，请你从反应物和生成物所具有的能量的角度分析，为什么有的反应放出热量，而有的反应却需要吸收热量呢？为什么有的反应放出热量，而有的反应却需要吸收热量呢？反应物的总能量反应物的总能量生成物的总能量生成物的总能量 反应物的总能量反应物的总能量生成物的总能量生成物的总能量放出热量放出热量吸收热量吸收热量 放热反应放热反应反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低 高高 低低 物物质质贮贮存存的的能能量量 吸热反应吸热反应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低高高 低低物物质质贮贮存存的的能能量量探究化学反应中能量变化的原因 【探究二探究二】请你从化学反应的实质及其化学键的角度分析，氢气与氯气化合生请你从化学反应的实质及其化学键的角度分析，氢气与氯气化合生成氯化氢的反应，是吸热反应成氯化氢的反应，是吸热反应,还是放热反应？还是放热反应？(先计算先计算,后回答后回答)化学反应的过程是反应物分子先离解成原子，原子再重新结合成新的分子。分子离化学反应的过程是反应物分子先离解成原子，原子再重新结合成新的分子。分子离解成原子的过程是一个破坏化学键的过程，需要消耗能量；原子再结合成分子的过解成原子的过程是一个破坏化学键的过程，需要消耗能量；原子再结合成分子的过程是形成新化学键的过程，就会释放能量。根据化学键的键能程是形成新化学键的过程，就会释放能量。根据化学键的键能(拆开拆开1mol1mol的键需要的键需要吸收的能量吸收的能量)，我们可以计算出化学反应的热效应。，我们可以计算出化学反应的热效应。已知某些共价键的的键能数据如下：已知某些共价键的的键能数据如下：资料库资料库共价键共价键H HH HClClClClH HClCl键能（键能（KJ/molKJ/mol）436436247247431431H2(g)Cl2(g)2HCl(g)179KJ归 纳 分子离解成原子分子离解成原子(破坏化学键破坏化学键)吸收的能量原子重新结合成分子吸收的能量原子重新结合成分子(形成化学键形成化学键)释放的能量释放的能量 吸热反应吸热反应分子离解成原子分子离解成原子(破坏化学键破坏化学键)吸收的能量原子重新结合成分子吸收的能量原子重新结合成分子(形成化学键形成化学键)释放的能量释放的能量 放热反应放热反应 氢气与氧气化合生成氢气与氧气化合生成1mol1mol水蒸气时，放出水蒸气时，放出241.8241.8千焦千焦热量，而氢气与硫蒸汽化合生成热量，而氢气与硫蒸汽化合生成1mol1mol硫化氢气体时，只硫化氢气体时，只放出放出20.120.1千焦热量。请你比较水和硫化氢的热稳定性。千焦热量。请你比较水和硫化氢的热稳定性。热稳定性：热稳定性：H2OH2S【试一试】3班 大量事实表明：物质化合时，放出能量越多，生大量事实表明：物质化合时，放出能量越多，生成物的热稳定性越大。所以，在化合反应中生成等物成物的热稳定性越大。所以，在化合反应中生成等物质的量的生成物时，放出或吸收热量的大小是生成物质的量的生成物时，放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性的有效标志。热稳定性的有效标志。H H2 2(g)(g)1/2 O1/2 O2 2(g)H(g)H2 2O(g)O(g)241.8KJ241.8KJ H H2 2(g)(g)S(g)HS(g)H2 2S(g)S(g)20.1KJ 20.1KJ【小结】化学变化，不仅使参加反应的物质发生了化学变化，不仅使参加反应的物质发生了变化，而且还伴随着能量的变化；化学变化中变化，而且还伴随着能量的变化；化学变化中的能量变化，决定于参加反应物质的性质，而的能量变化，决定于参加反应物质的性质，而物质的性质决定于物质的组成和结构。所以研物质的性质决定于物质的组成和结构。所以研究化学变化中的能量变化究化学变化中的能量变化,还需从物质的组成还需从物质的组成和结构着手。和结构着手。作 业4.2化学变化中的能量变化化学变化中的能量变化化学反应中的热效应化学反应中的热效应热化学方程式热化学方程式 第二课时化学反应中的热效应化学反应中的热效应提问？提问？化学变化发生时化学变化发生时,常伴随的现象是什么常伴随的现象是什么?煤炭燃烧的目的是什么煤炭燃烧的目的是什么?化学反应中为什么伴随有能量的变化？化学反应中为什么伴随有能量的变化？为什么有的反应放热，有的反应吸热？为什么有的反应放热，有的反应吸热？需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放放热热反反应应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸吸热热反反应应 E 反应物反应物+E 生成物生成物热量热量 E 反应物反应物+E 生成物生成物热量热量化学反应中的能量变化，通常化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。反应时放表现为热量的变化。反应时放出或吸收的热量，叫做出或吸收的热量，叫做反应的反应的热效应。热效应。吸热反应吸热反应 -Q 放热反应放热反应 +Q在化合反应中生成相等物质的量的在化合反应中生成相等物质的量的生成物时，放出或吸收热量的大小生成物时，放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性的有效标志。是生成物热稳定性的有效标志。放出热量大放出热量大-生成物能量低生成物能量低-生成物更稳定生成物更稳定-热稳定性越大热稳定性越大热化学方程式热化学方程式热化学方程式和普通方程式有什么不同？热化学方程式和普通方程式有什么不同？1、定义：这种表示化学反应所放出或吸收、定义：这种表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例如：甲烷燃烧的化学方程式例如：甲烷燃烧的化学方程式 1、要加热量要加热量2、每种物质要标出状态每种物质要标出状态（为什么一定要标状态？）（为什么一定要标状态？）3、系数可以用整数，也可用分数系数可以用整数，也可用分数（为什么可用分数（为什么可用分数?）热化学方程式正误判断热化学方程式正误判断12molH2在空气中燃烧在空气中燃烧(放热放热571.6kJ)的的热化学方程式为：21mol C在空气中燃烧在空气中燃烧(放热放热393.5kJ)的热化的热化学方程式为：学方程式为：2H2+O2 2H2O+571.6KJC(固)+O2（气）CO2(气)-393.5kJ燃料的充分利用为什么燃料燃烧时应鼓入适量的空气（过少？过为什么燃料燃烧时应鼓入适量的空气（过少？过量？）量？）为什么固体燃料粉碎，液体燃料喷成雾状为什么固体燃料粉碎，液体燃料喷成雾状为什么蜂窝煤要打孔？为什么蜂窝煤要打孔？燃料的充分利用燃料的充分利用 为什么燃气热水器圈状水管为什么燃气热水器圈状水管 什么煤炉要设置挡风圈什么煤炉要设置挡风圈 为什么用为什么用热交换器热交换器焖烧锅焖烧锅 热量的充分利用热量的充分利用