第一节-化学能与热能

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一节化学能与热能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化学反应中到底是吸收能量还是放出能量呢？一、化学键与化学反应中能量变化关系H＋H→H–H；∆H＝－436kJ/molH-H→H＋H；∆H＝＋436kJ/molCH4→C＋4H；∆H＝＋1660kJ/mol形成1mol化学键时释放的能量或断开1mol化学键所吸收的能量叫做键能1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C＋4H→CH4；∆H＝－1660kJ/mol当E吸＞E放反应吸收能量当E吸＜E放反应放出能量2、从键能的角度看：反应物生成物化学反应：旧化学键断裂新化学键形成吸收能量E吸放出能量E放任何化学反应都伴随着能量的变化！表示为：△H=∑E吸—∑E放有热量放出的反应为放热反应；吸收热量的反应为吸热反应。能量的转化必须遵守：1、能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量,但总能量保持不变。2、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。（质量与能量是相互联系的E=mc2,故又称质能守恒定律）一、化学键与化学能的关系当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键要释放能量例如：断开1molH－H键要吸收436kJ的能量。形成1molH－H键要放出436kJ的能量。从化学键的角度来看从反应物和生成物的总能量来考虑先看实例：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能量﹢﹢能量放热反应吸热反应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？取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。或者从断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相对大小考虑或者……反应物的能量之和E反(断开化学键E吸)生成物的能量之和E生(生成化学键E放)（1）若E反E生，放出能量。（2）若E反E生，吸收能量。或者（1）若E吸E放，吸收能量。（2）若E吸E放，放出能量。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。吸收能量放出能量一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于：练习：反应物总能量与生成物总能量的相对大小或者(…...)2、若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应能量。若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应能量。放出吸收3、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C4、判断：（1）加热的反应一定是吸热反应（2）不需要加热的反应一定是放热反应（3）一个反应是吸热还是放热与反应条件没有直接联系，与反应物及生成物的总能量的相对大小有关。二、化学能与热能的相互转化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2－2玻璃棒的作用：搅拌，使混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。反应后温度升高室温室温思考与交流(若要准确测定中和热）你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，最好用移液管（3）温度计越精确越好（4）注意控制反应时间（5）多做几次，取平均值中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热（6）…….几种典型的放热和吸热反应放热反应：化合反应、燃烧、金属和酸反应、氧化还原反应、酸碱中和反应、生石灰和水反应等。吸热反应：分解反应，以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应、铵盐和碱的反应等练习：(1)、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形成化学键断开化学键放出的能量吸收的能量放出能量形成化学键断开化学键放出的能量吸收的能量吸收能量（2）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BD提示:Q=生成物的键能之和－反应物的键能之和Q=2×431－（436＋247）＝179kJ生成物反应物练习：3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？解析：形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收的能量高，因此放出热量。CH4+2O2==2H2O+CO22H2O==2H2+O2断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2molH－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此要吸收能量。4、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=Q3B提示：2H2+O2==2H2OQ=生成物的键能之和－反应物的键能之和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，都是放热反应。只是二者条件不同（前者在体温条件和酶的催化作用下发生的），且前者更加合理有效。科学视野科学视野1、社会发展与能源利用02505007501000原始社会早期农业社会简单工业社会现代信息社会（×103kj/d)2、人类利用能源的三个阶段柴草时期中国古代制陶图化石能源时期多能源结构时期