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1、第二章 化学反应与能量,第一节 化学能与热能（第1课时),知识目标,1、知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2、知道反应物和生成物总能量的相对大小是能量变化的决定因素。3、能够用化学键计算化学反应中的能量变化。4、了解吸热反应和放热反应的定义。,思考,1、社会发展主要靠什么呢？,能源、材料、信息是现代发展的三大支柱,2、当今社会的主要能源有哪些？,化石燃料：煤、天然气、石油,2.8%,7.3%,67.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图,22.7%,能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能
2、等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可避免的能源危机。,科学视野,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），化石燃料（煤、石油、天然气）不可再生人类面临能源枯竭的危机，在这方面化学能做出什么贡献？,1、什么是化学键，化学反应的本质是什么？,化学键：使离子相结合或原子相结合的相互作用。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,*键能：拆开1mol某键所需的能量或形成1mol该化学键所释放的能量叫键能。单位：kJ/mol。,实验测得，在25、101 KPa条件下，将1 mol H2(H-H)变为2 mol H原子需吸收436 kJ能量，而
3、2 mol H原子变成1 mol H2(H-H)放出436 KJ能量，这个能量就是H-H键的键能。,某些化学键的键能(KJ/mol),键能越大,含该键的分子越稳定,化学键越牢固,2、物质的能量与稳定性的关系,物质本身的能量,高,低,不稳定,稳定,课堂练习,1、金刚石和石墨是碳的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895KJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（）A 石墨比金刚石稳定 B 金刚石比石墨稳定 C 1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 D 1mol金刚石比1mol石墨的总能量低,H2+Cl2=2HCl,HH,
4、Cl Cl,HCl,吸收能量,断开,断开,吸收能量,形成,放出能量,光照,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,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。,3、化学反应的特征,（1）、有新物质产生（2）、伴随着能量的变化,问题：一个化学反应是吸收能量还是放出能量取决于什么呢？,取决于所有反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）,提示：可从能量守恒角度 分析,反应物的总能量 生成物的总能量,反应物的总能量 生成物的总能量,将水由低处抽向高处需吸收能量（电能转换为机械能，再转换为势能）,反应物的总能量高,生成物的总
5、能量低,生成物的总能量高,反应物的总能量低,放出能量,吸收能量,反应物的总能量=生成物的总能量+放出的能量,生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量,化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程,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。（1）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，就有部分能量就要释放出来；E（反应物）E（生成物）放出能量（2）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时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。E（反应物）E（生成物）吸收能量,
6、小结,4、化学反应中能量变化的决定因素,5、利用化学键计算化学反应中能量变化,Q=Q（吸）-Q（放）,Q,Q0 为吸热反应Q0 为放热反应,注：吸热反应和放热反应都必须是化学反应,1、在反应H2+Cl2 2HCl中，已知HH 键的键能为436 kJ，ClCl键的键能为247 kJ，HCl键的键能为431 kJ，判断该反应是 反应,放热,课堂练习,(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收的总能量为436 kJ247 kJ683 kJ；(2)化学键形成时需要释放能量。释放的总能量为431 kJ431 kJ862 kJ；(3)反应中放出的热量的计算：683 kJ-862kJ=-179 kJ,加热,课堂练
7、习,2、已知O=O键的键能是498KJ/mol，H-H的键能是436KJ/mol,O-H 的键能是462KJ/mol，试判断1molH2完全燃烧生成水是吸热反应还是放热反应？吸收或放出多少热量？,第一节 化学能与热能（第2课时),知识目标,1、了解质量守恒和能量守恒定律的内容。2、掌握常见的放热反应和吸热反应。3、知道化学能与热能相互转化的意义。4、掌握中和热的概念。,知识回顾,1化学反应中能量变化的主要原因,2化学反应中能量变化的决定因素,一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，取决反应物的总能和生成物的总能量的相对大小。,化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要
8、原因,1两条基本自然定律,二、化学能与热能的相互转化,能量守恒：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系的总能量保持不变。,质量守恒：自然界中的物质可以相互转化，但是总质量保持不变。,2吸热反应和放热反应,(1)定义,吸收热量,放出热量,吸热反应：_的化学反应。,放热反应：_的化学反应。,（2）探究实验,实验探究,实验2-1：在一支试管中加入 23 mL6 mol/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变化,Al片上产生大量气泡，温度计水银柱上升,Al和HCl反应为放热反应,实验2-2,将约 20 g Ba(OH)28H2O 晶体研细后与约 10 g
9、NH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。,有刺激性气味产生，烧杯与玻璃片粘在一起,Ba(OH)28H2O和NH4Cl 是吸热反应,实验2-3,在 50 mL 烧杯中加入 20mL2 mol/L 的盐酸，测其温度。另用量筒量取 20 mL 2 mol/L NaOH 溶液，测其温度，并缓缓地倒入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,24.5,24.5,27.8,结论：,HCl和NaOH反应为放热反应,中和热测定的实验装置,图 212,3、中和热,1 mol H2O,在稀溶液
10、为中，强酸和强碱发生中和反应生成 时所释放的热量。,4、常见的吸热反应和放热反应,吸热反应,Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应,大部分分解反应,C+CO2=2CO和,C+H2O=CO+H2,高温,高温,典型的反应：,放热反应,大部分化合反应,金属与水或酸的反应,所有的燃烧反应及缓慢氧化,酸碱中和反应,课堂练习,例1(2011 年广东广州检测)下列说法不正确的是(）,A化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B1 mol 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C氢气燃烧放出大量的热，说明参加反应的氢气和氧气总能量比生成物水的总能量高D放热反应有时也需要加热才可发生,
11、A化学反应中既有物质变化又有能量变化B化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关C反应物的总能量与生成物的总能量一定相等DH2SO4 与 NaOH 的反应是放热反应,吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O 晶体与NH4Cl晶体反应；放热反应有时也需要加热或点燃，如大多数燃烧反应需要在点燃或者加热的条件下才能发生。,交流总结3,化学能,化学能,热能,热能,5、化学能与热能相互转化的意义,能量变化,(1)化学反应伴随着 是化学反应的基本特征之一。(2)化学物质中的_通过化学反应转化成_，提供了人类生存和发展所需要的能量和动力；而_转化成_又是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。
12、,6、人类利用能源的三个阶段,(1)柴草时期,该时期从火的发现到18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。,(2)化石能源时期,从18世纪中期到现在，以煤、天然气、石油为主要能源。,(3)多能源结构时期,以可再生能源和清洁能源为主要能源，包括太阳能、氢能、核能、生物质能。,3 下列反应属于吸热反应的是,(,)。,C,ABa(OH)2 与 HCl 的中和反应B葡萄糖在人体内氧化分解CBa(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应D锌粒与稀 H2SO4 反应制取 H2,优化训练2,4下列反应中，既属于氧化还原反,应同时又是吸热反应的是(,)。,C,ABa(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应B铝与稀盐酸反应C灼热的炭与 CO2 反应D甲烷与 O2 的燃烧反应解析：A 项虽然也是吸热反应，但不是氧化还原反应。,5下列说法正确的是(,)。,A若氢气和氧气化合是放热反应，则水电解生成氢气和,氧气是吸热反应,AD,B需要加热才能进行的反应是吸热反应C反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关D对放热反应 ABCD，A、B 的能量总和大于 C、D 的能量总和解析：大多数燃烧反应都需要加热或点燃才能进行，但都是放热反应，B 错；反应物的状态不同，其自身具有的能量也不同，且相同状态，质量不同，总能量也不相同。,
