化学能与热能上课.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,*,第一节,化学能与热能,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。,能源与人类,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图,你知道吗,?,煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来,?,它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？,化学反应都伴随有能量的变化,化学反应的本质是什么？,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。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,H,Cl,：,Cl,H,H,2,+Cl,2,=2HCl,HH,Cl,Cl,H,Cl,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,化,学反应中能量变化的主要原因,H,Cl,：,Cl,H,H,2,+,Cl,2,=2HCl,HH,Cl,Cl,H,Cl,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。,从化学键的观点来分析能量的变化,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。,吸收能量,放出能量,所以：一个化学反应是否为,放热,还是,吸热,取决于什么呢？,取决于所有,断键吸收的总能量,与所有,形成新键放出的总能量,的相对大小,化学反应本质：旧化学键,，新化学键,。,归纳：,吸收能量,放出能量,断开,形成,吸收能量,放出能量,放热反应,吸热反应,键能：断开化学键所需的能量。,物质的键能大,说明拆开它的化学键所需要的能量多,物质很稳定,物质的键能小,说明拆开它的化学键所需要的能量少,物质不稳定,某些键的键能(,kJ/mol),键,键能,键,键能,HH,436,CH,415.0,Cl,Cl,242.7,OH,462.8,Br,Br,193.7,NH,390.8,II,152.7,H,Cl,431.8,CC,347.7,HI,298.7,对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？,比较,H,2,、,Cl,2,、,Br,2,、,I,2,、,HCl,谁最稳定？,在反应,H,2,+Cl,2,2HCl,中，已知,H,H,键能为436,kJ,，,Cl,Cl,键能为247,kJ,，,H,Cl,键能为431,kJ,，,判断该反应是,反应,放热,课堂练习一,则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436,kJ,247kJ,683 kJ,，,(2),化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431,kJ,431kJ,862 kJ,，,(3),反应中放出的热量的计算：,862,kJ683kJ=179kJ,小结：,一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于,反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,。,看图讨论：,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,看图讨论：,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 生成物的总能量,化学反应吸收能量,反应物的总能量高,生成物的总能量低,生成物的总能量高,反应物的总能量低,放热反应,吸热反应,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,化学反应的过程,可以看成是能量的“,贮存,”或“,释,放,”的过程,二、化学能与热能的相互转化,1、两条基本的自然定律,（1）质量守恒定律：,（2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变。,2、吸热反应和放热反应,小结：根据能量变化情况角度分：,（,1,）化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应,（,2,）化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应,（1）,放热反应,（2）,吸热反应,探索与总结:,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,燃料的燃烧(与,O,2,的反应）,中 和 反 应,活泼金属与水或酸的反应,大部分化合反应（生石灰和水）,物质的缓慢氧化,吸热反应,C+CO,2,H,2,+CuO,C+H,2,O,Ba(OH),2,.8H,2,O+NH,4,Cl,CaCO,3,高温分解,大部分分解反应,多数铵盐溶于水,