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第一节化学能与热能•知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。•通过实例了解化学能与热能的相互转化。学习目标16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图煤、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。这种能量从何而来?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又起到什么作用？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。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形成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：H2和Cl2的混合气体遇到强光会产生什么现象？为什么？【思考与交流】一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？从物质总能量的角度分析分析化学反应放出能量分析化学反应吸收能量从物质总能量的角度分析一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小各种物质都储存化学能不同物质储有化学能不同反应物能量高生成物能量高生成物能量低反应物能量低〉〈放出能量吸收能量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从化学键的角度分析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：一个化学反应是放热反应还是吸热反应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若∆H2-∆H1﹤0反应吸热∆H1键断裂吸收的能量∆H2键生成释放的能量若∆H2-∆H1﹥0反应放热∆H2∆H1∆H2Ht∆H1HtB、（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【归纳小结】一个化学反应是为放热反应还是吸热反应取决于：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，即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。1、化学反应有新物质生成，伴有能量变化，常表现为热量变化(还有光能、电能等)。放热反应：有热量放出的化学反应吸热反应：有热量吸收的化学反应2、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程反应物的能量之和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E反=E生+E热2.化学键断裂会，化学键形成要。1.各种物质储存了。4.化学反应过程是旧化学键和新化学键，并伴随能量变化。3.化学键在断裂（或生成）时吸收（或释放）的能量。5.反应是吸热还是放热，取决于。化学能释放能量吸收能量不同不同断裂形成反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小小结在101.3kPa，298K条件下，断开1molAB为A、B时过程的焓变（即能量的变化），称为A-B键的键能。某些键的键能(kJ/mol)化学键键能化学键键能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，该分子本身所具有的能量就愈低化学键越牢固在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是反应放热•(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683kJ，•(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，•(3)反应中放出的热量的计算：•862kJ—683kJ=179kJ•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。课堂练习问题探究整个反应过程（放出/吸收）kJ热量4H+2O2H2+O22H2O吸收能量kJ放出能量kJ反应坐标能量已知断开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量，断开1mol氧气中的化学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH-O键能够释放463kJ能量。试说明当1mol反应2H2+O22H2O发生时的能量变化情况，并将反应中能量变化的数值标注在右图中。点燃13681852放出484二、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中和热的概念:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。注：（1）中和反应都放出热量（2）稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：57.3KJ/mol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O2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+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大部分分解反应多数铵盐溶于水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)科学视野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