2.1《化学能与热能》PPT课件

化学能与热能新型燃料电池汽车“神七”发射现场燃气灶•煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧所产生的能量以什么形式呈现？这些能量从何而来？它与化学物质及化学反应有什么关系？学与问化学反应中的能量变化，主要表现为热量的变化。•石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温条件提供的热能在石灰石分解反应中起什么作用？学与问提供反应进行所需要的能量先回顾一下：从化学键的角度来看，化学反应的实质是什么？化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。HHHH+化学键断裂：吸收能量HH+HH化学键形成：放出能量键能：形成1mol化学键释放的能量和断开1mol该化学键所需能量是相同的，称之为键能。键能越大，化学键越稳定436kJ/mol一、化学键与化学反应中能量变化的关系某些键的键能(kJ/mol)键键能键键能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7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？键能越大含该键的分子越稳定化学键越牢固【例】在25℃和101kPa的条件下，断开1molH-H键吸收能量436kJ，断开1molCl-Cl键吸收能量243kJ，形成1molH-Cl键释放能量431kJ。判断反应H2+Cl2=2HCl中发生的变化：（1）断开键时吸收的总能量是。（2）形成键时放出的总能量是。（3）反应过程中（填“吸收”或“放出”）能量。679kJ862kJ放出183kJ以H2+Cl2==2HCl反应为例：E（kJ/mol）反应历程H2+Cl22H+2Cl2HCl△E=183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)2×431kJ/mol=862kJ/mol以H2+Cl2==2HCl反应为例：吸收放出旧化学键断裂新化学键形成吸收能量E1释放能量E2反应物生成物当E吸E放为吸热反应当E吸E放为放热反应化学反应结论：（1）从化学反应的本质角度考虑（1）.从化学键的观点来分析能量的变化一个化学反应的过程，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•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。从物质总能量的角度分析分析化学反应：反应物的总能量生成物的总能量化学反应放出能量放出能量分析化学反应：反应物的总能量生成物的总能量化学反应吸收能量吸收能量能量反应过程0反应物总能量生成物总能量释放能量能量反应过程0反应物总能量生成物总能量吸收能量∑E反∑E生是放热反应是吸热反应结论：∑E反﹤∑E生小结：一个化学反应是放出能量还是吸收能量取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小.1．关于化学键的断裂，下列说法中正确的是（）A．在化学键的断裂过程中，肯定发生了化学反应B．在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化C．在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量D．在化学键的断裂过程中，肯定放出能量BC练习：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C二、化学能与热能的相互转化什么是化学能？化学反应中吸收或者释放的能量就叫做化学能1.两条基本的自然定律（1）质量守恒定律：自然界的物质可以发生转化，但是总质量保持不变。（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化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化－吸热或放热。实验2－1现象结论产生无色无味气体，溶液温度升高。反应放出热量，是放热反应。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑实验２－2现象结论有刺激性气味气体产生；玻璃片上的水结成冰，玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的过程吸收热量。化学反应方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触反应物成糊状的原因：结冰粘结结论：该反应是吸热反应实验２－３酸碱中和反应中的热量变化1.在50ml烧杯中加入20ml盐酸，测其温度并记录；擦净温度计，另用量筒量取20mlNaOH，测其温度并记录。2.将NaOH倾入烧杯中，边加边搅拌。观察反应中温度变化。盐酸温度NaOH溶液温度中和反应后温度室温室温1.该反应是反应，酸碱中和反是反应；2.能转化为能。放热放热化学能热能新概念强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时释放的热量，叫做中和热。如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：n＝C×Va、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好（3）温度计要读准，水银球要全浸在溶液中（4）实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失（5）多做几次，取平均值交流与讨论回忆以前所学的知识，归纳出常见的放热反应有哪些？常见的吸热反应有哪些？总结常见的放热反应和吸热反应放热反应燃烧中和反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应物质的缓慢氧化吸热反应Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反应C+CO2=2CO高温H2+CuO=Cu+H2O△C+H2O=CO+H2高温巩固练习1、下列反应中属吸热反应的是A．镁与盐酸反应放出氢气B．氢氧化钠与盐酸的反应C．硫在空气或氧气中燃烧D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应√巩固练习2、下列说法正确的是A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B．放热反应不需要加热即可发生C．需要加热条件的化学反应都是吸热反应D．1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。√3、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.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下也能发生反应CD化学能的应用•利用反应产生的热量进行生活、生产和科研。•利用热能使很多化学反应得以发生。生物体内的能量转化柴草时期火的发现至１８世纪产业革命以树枝杂草为主要能源。通过火（燃烧）的光和热推动了人类文明的进步，使人类告别“茹毛饮血”、采集野果的生活烧陶炼丹化石能源时期18世纪中期至现代以煤、石油、天然气为主要能源(仍然是利用燃烧反应所释放的热能)煤的燃烧气缸中燃料燃烧多能源时期这是将会出现的能源利用的新时期。可再生能源和清洁能源（绿色能源）将成为开发能源的主力军。地热能风能潮汐能科学探测表明：全世界的石油大概在2060年左右耗尽，天然气2060年用光，煤炭虽是最“丰富”的能源，但最多还能维持200年……新安晚报3月30日报道:截止2006年底,我国石油剩余经济可开采储量为20.43亿吨.天然气剩余经济可开采储量为24490亿立方米.目前，石油储量可采11年.小结1.化学能和热能的相互转化：∑E（反应物）＞∑E(生成物)放热反应释放能量化学能→热能∑E（反应物）＜∑E(生成物)吸热反应贮存能量热能→化学能2.常见的吸热反应，放热反应。3.生产生活中化学能和热能的相互转化。