化学能与热能(精品)

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····H2+Cl2=2HClH—HCl—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H····Cl··：＋→Cl····H····H2+Cl2=2HClH—HCl—Cl吸收能量断开断开吸收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看图讨论分析化学反应放出能量看图讨论分析化学反应吸收能量规律如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分能量以热的形式释放出来;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物。能量反应过程反应过程反应物生成物能量放热反应吸热反应反应物生成物规律反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反E生，（2）若E反E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应A、反应物总能量与生成物总能量的相对大小2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量变化。（H-H键能是436KJ/mol，O=O键能是496KJ/mol，H-O键能是463KJ/mol）举例：拆开1摩H2所需能量是436KJ，拆1摩O2需要能量是496KJ。算一算：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ΔH=436×2+496-463×4=-484(KJ/mol)B、（1）形成化学键放出的能量＞断开化学键吸收的能量放热反应吸热反应（2）形成化学键放出的能量＜断开化学键吸收的能量二、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2—1]铝片与盐酸的反应在一支试管中加入2-3mL６mol/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2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应２.整个实验中有哪些创新之处？1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？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)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O结论：该反应是吸热反应实验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－＝H2O反应后温度升高室温室温中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热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中和反应金属与酸物质氧化吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解1、下列物质加入水中，显著放热的是（）A、生石灰B、固体NaOHC、无水乙醇D、固体NH4NO32、下列反应中，属于放热反应的是（）属于吸热反应的是（）A．实验室制H2的反应B．硫的燃烧C．水的分解反应D．石灰石分解的反应E.碳与水蒸气的反应F.碳与二氧化碳的反应G.盐酸与氢氧化钠的反应ABABGCDEF3.下列说法正确的是A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应一定不需要加热C.有的吸热反应在不加热的情况下也能发生D.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C4、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C5、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法不正确的是（）A石墨不如金刚石稳定B金刚石不如石墨稳定C金刚石和石墨互为同素异形体D这个反应属于化学变化A6、在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（）A.吸热反应B.放热反应C.吸收179kJ热量D.放出179kJ热量BD7、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B8、下列关于能量转换的认识中不正确的是（）A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为热能C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能BD9、下列说法中正确的是（）A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.所有物质的内部都“储存”有能量，而且这些能量都是相等的C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D.化学反应的过程实质是断开旧化学键形成新化学键的过程AD10.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AB11.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)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C12、指出下列说法的正误Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。Ｂ、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。对对不对不对不对三、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1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。【本节小结】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吸热反应电离强碱与铵盐一般的分解特殊的化合