化学必修2第二章第一节《化学能与热能》.ppt

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1、第二章化学反应与能量第一节化学能与热能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。你知道吗?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。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？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起到什么作用？一、化学键与化学反应中能量变化的关系思考：为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？1、化学反应中能量的变化⑴化学反应的本质:就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。以氢气

2、在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl断开断开点燃形成⑵化学反应中能量变化的主要原因吸收能量吸收能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。H·＋→ClClH·放出能量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⑶从化学键的观点来分析能量的变化某些键的键能(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

3、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。课堂练习水由高处向低处流要释放能量（势能

4、转换为动能）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从物质总能量的角度分析将水由低处抽向高处需提供能量（电能转换为机械能，再转换为势能）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放热反应吸热反应反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量结论：从物质总能量的角度分析: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判断：（1）加热的反应一定是吸热反应（2）一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系，与反应物

5、与生成物的总能量的相对大小有关。（3）化学反应中的能量变化都表现为热能变化.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1、两条基本的自然定律（1）质量守恒定律：（2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能

6、量，总能量保持不变。2、吸热反应和放热反应根据能量变化情况角度分：（1）化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应（2）化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应实验２－１1.铝与盐酸反应的化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。2.在反应过程中你将能看到什么现象？3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？思考与讨论：现象结论有气泡冒出，溶液的温度明显升高。铝与盐酸反应的过程放出热量。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)2·8H

7、2O与NH4Cl反应的过程吸收热量。该反应是吸热反应Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O思考：酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？实验２－3酸碱反应的本质:H++OH-=H2O酸碱中和反应都是放热反应现象结论中和反应后溶液的温度比反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度高。盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中放出热量，使溶液混合物的温度升高。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。稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：57.3