化學能與熱能ppt

1、第二章、化學反應與能量第二章、化學反應與能量面對能源枯竭的危機，化學在推動人類社會不斷的進步方面能作出什么貢獻？化學在推動人類社會不斷的進步方面能作出什么貢獻？第一節(jié)、化學能與熱能第一節(jié)、化學能與熱能生活中哪些事實說明了在化學反應中伴隨著生活中哪些事實說明了在化學反應中伴隨著能量的變化？能量的變化？ 煤、石油、天然煤、石油、天然氣等可燃物質燃燒氣等可燃物質燃燒時釋放熱量。時釋放熱量。 煙花燃放、石灰溶煙花燃放、石灰溶于水時釋放熱量于水時釋放熱量 石灰石分解需要石灰石分解需要加熱到高溫。加熱到高溫。 從反應物和生成物所含化學能分析，如從反應物和生成物所含化學能分析，如何理解化學反應中的能量變化？

2、何理解化學反應中的能量變化？【思考與交流思考與交流】在化學反應中，隨著物質的變化，既有反應物中在化學反應中，隨著物質的變化，既有反應物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化學能也隨之而改變。那么，一個化學反應吸收能學能也隨之而改變。那么，一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？量還是放出能量是由什么決定的呢？取決于所有取決于所有斷鍵吸收的總能量斷鍵吸收的總能量與所有與所有形成新鍵放出的總能量形成新鍵放出的總能量的相對大小的相對大小思考：為什么不同的燃料燃燒時放出的熱思考：為什么不同的燃料燃燒時放出的熱量會不同？燃料在燃燒反應中產生的熱能

3、來量會不同？燃料在燃燒反應中產生的熱能來自哪里？自哪里？一、化學反應中能量的變化一、化學反應中能量的變化1 1、化學反應的本質、化學反應的本質: :就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。形成的過程。以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學鍵的觀點分析反以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學鍵的觀點分析反應的本質過程。應的本質過程。H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl斷開斷開斷開斷開點燃點燃形成形成2、 化學反應中能量變化的主要原因吸收能量吸收能量吸收能量吸收能量化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。H ClCl

4、H 放出能量放出能量取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小的總能量的相對大小3 3、 從化學鍵的觀點來分析能量的變化從化學鍵的觀點來分析能量的變化3、 從化學鍵的觀點來分析能量的變化 取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小 化學能與熱能的相互轉化的過程中，遵循質量守恒定律和能量守恒原則。 實驗測得，在實驗測得，在25,101KPa25,101KPa條件下，條件下，將將1molH1molH2 2(H-H)(H-H)變?yōu)樽優(yōu)?molH2molH原子需吸收原子需吸收436436kJkJ能量，而能量，而2mol

5、H2molH原子變原子變1molH1molH2 2(H-H)(H-H)放出放出436436kJkJ能量，這個能能量，這個能量就是量就是H-HH-H的的鍵能鍵能。某些鍵的鍵能某些鍵的鍵能(kJ/mol)(kJ/mol)化學鍵化學鍵鍵能鍵能化學鍵化學鍵鍵能鍵能H HH H436436C CH H415.0415.0ClClClCl242.7242.7O OH H462.8462.8BrBrBrBr193.7193.7N NH H390.8390.8I II I152.7152.7H HClCl431.8431.8C CC C347.7347.7H HI I298.7298.7對于某個確定的化對于某

6、個確定的化學反應，如何判斷學反應，如何判斷它是放出能量還是它是放出能量還是吸收能量呢？吸收能量呢？鍵能越大鍵能越大含該鍵的分子越穩(wěn)定含該鍵的分子越穩(wěn)定化學鍵越牢固化學鍵越牢固實驗實驗1.1.鋁與鹽酸反應的化學方程式鋁與鹽酸反應的化學方程式: : 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2.2.在反應過程中你將能看到什么現(xiàn)象？在反應過程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.3.用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化，你將采用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應中的熱量變化？取哪些簡單易行的辦法來了解反應中的熱量變化？思考與討論：思考與討論：現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論有氣泡冒出，有氣泡

7、冒出，溶液的溫度明溶液的溫度明顯升高。顯升高。鋁與鹽酸反應鋁與鹽酸反應的過程放出熱的過程放出熱量。量。實驗實驗2 2現(xiàn)現(xiàn) 象象結結 論論有刺激性氣味氣體產生；玻璃片有刺激性氣味氣體產生；玻璃片上的水結成冰，玻璃片與燒杯底上的水結成冰，玻璃片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺。下部，有涼的感覺。Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl反反應的過程吸收熱量。應的過程吸收熱量。該反應是吸熱反應該反應是吸熱反應Ba(OH)28H2O+2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3+10H2O 思考：思考：酸與堿的中和反應是吸熱

8、反應還是放熱反應？酸與堿的中和反應是吸熱反應還是放熱反應？實驗實驗3 酸堿反應的本質酸堿反應的本質: H: H+ + + OH + OH- - = H = H2 2O O 酸堿中和反應都是放熱反應酸堿中和反應都是放熱反應現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論中和反應后溶液的溫度比中和反應后溶液的溫度比反應前鹽酸和氫氧化鈉溶反應前鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度高。液的溫度高。鹽酸和氫氧化鈉溶液的反鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應過程中放出熱量，使溶應過程中放出熱量，使溶液混合物的溫度升高。液混合物的溫度升高。 中和熱中和熱: :酸與堿發(fā)生中和反應生成酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH1molH2 2O O時所釋放的熱量稱為中和熱。時

9、所釋放的熱量稱為中和熱。稀溶液中，強酸與強堿的中和熱為定值：57.3KJ/mol常見的放熱反應和吸熱反應常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應放熱反應1 1、所有燃燒反應、所有燃燒反應 ( (包括包括緩慢氧化緩慢氧化) )2 2、酸堿中和反應、酸堿中和反應3 3、金屬與酸與水的反應、金屬與酸與水的反應 4 4、大部分化合反應、大部分化合反應 （如生石灰和水反應）（如生石灰和水反應）吸熱反應吸熱反應1 1、銨鹽與強堿的反應、銨鹽與強堿的反應如如Ba(OH)28H2O+NH4Cl2、大部分分解反應、大部分分解反應3 3、Fe+H2O（g）4 4、持續(xù)高溫加熱的反應、持續(xù)高溫加熱的反應5 5、以、以H2H

10、2、COCO、C C為還原劑的氧為還原劑的氧化還原反應化還原反應 注意：注意：有些放熱反應開始時需要加熱啟動，但有些放熱反應開始時需要加熱啟動，但不需持續(xù)加熱；而有些吸熱反應可以自發(fā)進行，但不需持續(xù)加熱；而有些吸熱反應可以自發(fā)進行，但大多數(shù)需持續(xù)加熱。大多數(shù)需持續(xù)加熱。圖示圖示放熱或吸放熱或吸熱反應熱反應能量變化能量變化反應物總能量反應物總能量 生生物總能量物總能量反應物總能量反應物總能量 生生物總能量物總能量常見實例常見實例放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應大于大于小于小于金屬與酸或水的反應金屬與酸或水的反應金屬氧化物與酸或水的反應金屬氧化物與酸或水的反應可燃物的燃燒或緩慢氧化可燃物的燃燒或緩慢氧化酸堿中和，大部分的化合反應酸堿中和，大部分的化合反應大部分的分解反應大部分的分解反應以以C、CO、H2為還原劑的氧為還原劑的氧化還原反應化還原反應Ba(OH)28H2O與與NH4Cl反應反應總結總結二、化學能的應用二、化學能的應用1、利用熱量進行生活、生產和科研。、利用熱量進行生活、生產和科研。2、利用熱能使很多化學反應得以發(fā)生。、利用熱能使很多化學反應得以發(fā)生。如：如：能量變化能量變化化學能轉化為熱能化學