现行人教社高中化学必修一第一章3

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1、第三节化学反应中的能量变化一.化学反应中的能量变化化学反应都有新物质产生，同吋述伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰來焊接金屈，主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。人类的祖先从利用野火起，就已经在利用化学反应所放出的能量了。在当今社会中，人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的，特别是由煤、石汕和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的(图1—15)。rti此可见,研究化学反应及其能量变化对于我们是多么重要！CB

2、M5299Q年我国代石燃料和水电轮詡的消凭构展示童田【实验1—3】在一支试管里加入几小块铝片，再加入5讥盐酸(图1—⑹，当反应进行到有大量气泡产生时，用手触摸试管外壁，并用温度计测量溶液的温度变化。【实验1—4】在一•个小烧杯里，加入约20g已研磨成粉末的氢氧化规晶体(Ba(OH)2-8H20),将小烧杯放在事先已滴有3滴〜4滴水的玻璃片上。然后再加入约lOgNILCl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌,使Ba(OH)2•81L0与NILC1充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃片与小烧杯粘在一起（图1—17）

3、oH1-17Ha(OH)：-&HQVNH^Cl化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。例如，铝片与盐酸的反应是放热反应。木炭、氢气、卬烷等在氧气中的燃烧反应也都是放热反应。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。例如，Ba（OH）2・8比0与NHC1的反应是吸热反应。灼热的碳与二氧化碳的反应也是吸热反应。反应物的总能量高放热反应生成物的总能量低生成物的总能呈高吸热反应反应物的总能量低SW8聽肆能量为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？这是由于各

4、种物质所具有的能量是不同的。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，有一部分能量就会转变成热能等形式释放出來（图1—18）,这就是放热反应。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II寸，反应物就需耍吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。由此可见，化学反应的过程，也可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来，或者是热能等转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程。在人类对能源的需求越来越大的今天，研究化学反应及其能量变化，对于我们如何合

5、理利用能源以及开发新能源等都具有重要意义。二.燃料的充分燃烧我们目前使用最多的燃料是煤、石油、天然气等，它们都是tir占代动植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。因此，它们被称为化石燃料。这些燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿力年才能形成的非再生能源，用一些就少一些，最终会枯竭。因此，如何来控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，这对于节约能源是菲常重要的。如果我们能把煤等燃料的燃烧利用率提高一倍，就和当于将这些燃料的使用时间延长一倍。当今世界各国研究的中心议题之一，就是如何提高燃

6、烧效率，节约能源。总起来讲，使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是燃烧时要冇足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。燃料燃烧时，如果空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的co等物质。这些co及燃烧不完全的颗粒等随烟气排出后，会污染空气，危害人体健康。还应指出，虽然燃烧需要足量空气,但空气的通入量也要适当，否则，过量的空气就会带走部分热量，同样会造成浪费。12500010000075000ai-19我国能遞总消费屋与人均能渡消耗量5由于大块的固体燃料与空气的接触面有

7、限，燃烧往往不够充分。因此，工业上常需要将同体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。例如，我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95%以上。煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且煤中所含的硫在燃烧时会生成S0.这是导致酸雨形成的主要原因因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、捉高煤炭利用率，己成为我国乃至国际上的一项重要研究课题。煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。一些城市中使用的水煤气或干憾煤气①，它们都是煤经一系列处理后的产物。例如，将焦炭在高温下与水蒸气反应

8、，则得到C0和H2：同体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少so,和烟尘对大气造成的污染，而冃燃烧效率高，也便于输送。煤经过处理后，除了可以得到气体燃料外，还可以得到液体燃料，如甲醇等。资料目前世界石油、天然气和煤炭储量石汕/lX10lot天然气/ixioV煤炭/1X10%北美5.6&4262.9西欧3.46.199.3大洋洲0.20.767.2日本001.0