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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,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。,
2、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。,H2+Cl2=2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断开,断开,点燃,形成,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,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,从化学键的观点来分析能量的变化,某些键的键能(kJ/mol),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,化学键越牢固,在反应H2+Cl2 2HCl中，已知HH键能为436kJ/mol，ClCl键能为247kJ/mol，HCl键能为431
3、kJ/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：436kJ247kJ683 kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ431kJ862 kJ，(3)反应中放出的热量的计算：862kJ683kJ=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
4、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,1368,1852,放出484,二、化学能
5、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,1.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：,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,有刺激性气味气体产生；玻璃片上的
6、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)28H2O与NH4Cl反应的过程吸收热量。该反应是吸热反应,Ba(OH)28H2O+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3,酸碱反应的本质:H+OH-=H2O 酸碱中和反应都是放热反应,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：57.3KJ/mol,如图所示:
7、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，该实验也可在保温杯中进行。,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,三、化学能的应用,1、利用热量进
8、行生活、生产和科研。2、利用热能使很多化学反应得以发生。,获取能量,热能对化学反应的支持作用，利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。,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才能发生反应,CD,课堂练习,2、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molHH键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHO键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2 4Q3 B.2Q1+Q2 4Q3 C.Q1+Q2 Q3 D.Q1+Q2=Q3,B,课堂练习,
