化學(xué)能與熱能

能否寫出煤燃燒的方程式？請問同學(xué)們家中燒煤燒柴是為了得到CO2嗎？化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的變化

能量的變化同時(shí)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能

生活中哪些事實(shí)說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化？

煤、石油、天然氣等可燃物質(zhì)燃燒時(shí)釋放熱量

煙花燃放、石灰溶于水時(shí)釋放熱量

石灰石分解需要加熱到高溫?！罾没瘜W(xué)反應(yīng)吸收能量來降溫

生活中的這些事實(shí)例說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)所釋放的能量是當(dāng)今世界最重要的能源，研究它具有重要的意義?！舅伎寂c交流】化學(xué)反應(yīng)與能量變化有什么樣的關(guān)系呢？一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····動動手：1）用電子式表示HCl的形成過程

2）寫出氫氣與氯氣的電子式一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)鍵的斷裂和形成與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化2HH—HCl—ClH2+Cl22HCl斷開1molH－H鍵要吸收436kJ的能量。斷開1molCl—Cl鍵要吸收243kJ的能量。2Cl2H—Cl形成2molH—Cl鍵要放出2×431kJ的能量?；瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。思考與總結(jié)1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是什么？2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系是什么呢？化學(xué)反應(yīng)中是吸收能量還是放出能量要看斷鍵時(shí)吸收的能量多還是成鍵時(shí)放出能量得多。結(jié)論1：

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。思考與交流電子式表示的是H原子與Cl原子通過共用電子對形成共價(jià)鍵.而實(shí)際參加反應(yīng)的是H2和Cl2分子。怎樣從分子變成原子呢？討論：怎樣才能斷開鍵呢？需要外界給予能量結(jié)論：斷開化學(xué)鍵需要吸收能量。由氫氣在氯氣中燃燒的現(xiàn)象可知，反應(yīng)時(shí)會放出大量的熱。結(jié)合化學(xué)過程是化學(xué)鍵斷開和形成的過程，容易知道。結(jié)論：形成化學(xué)鍵會

能量（吸收、放出）放出思考：H2與Cl2反應(yīng)是斷鍵時(shí)吸收的能量多還是成鍵時(shí)放出的能量多？為什么？【例1】你知道嗎？斷開（或形成）1mol化學(xué)鍵所需吸收（或放出）的能量稱之為鍵能。不同化學(xué)鍵的鍵能是不相同的。已知斷開1molH-H鍵吸收能量436kJ，斷開1molCl-Cl鍵吸收能量243kJ，形成1mol用H-Cl鍵釋放能量432kJ。判斷反應(yīng)H2+Cl2=2HCl中發(fā)生的變化：（1）斷開鍵時(shí)吸收的總能量是

。（2）形成鍵時(shí)放出的總能量是

。（3）反應(yīng)過程中

（填“吸收”或“放出”）能量

。斷鍵吸收能量能量反應(yīng)進(jìn)程2H2Cl2HCl反應(yīng)過程能量變化圖H2+Cl2釋放能量成鍵釋放能量(1)放出熱量的反應(yīng)也可能需要加熱！重要結(jié)論：(2)物質(zhì)具有的能量越低則越穩(wěn)定。H2+Cl22HCl點(diǎn)燃（反應(yīng)放出熱量）由反應(yīng)式：H2+Cl2=2HCl可知破壞1molH-H、1molCl-Cl鍵吸收的能量為：

436.0kJ/mol×1mol+243kJ/mol×1mol=679kJ形成2molH-Cl鍵放出的能量為

431kJ/mol×2mol=862kJ放出的能量大于吸收的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量為

862kJ–679kJ=183kJ舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成吸收能量E1釋放能量E2當(dāng)E1>E2

為吸熱反應(yīng)當(dāng)E1<E2

為放熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物

化學(xué)反應(yīng)總結(jié)：從化學(xué)鍵的斷裂與形成分析化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化化學(xué)反應(yīng)過程中能量守恒！化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒！形成理論一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放出能量還是吸收能量取決于斷開舊化學(xué)鍵所吸收的總能量與

形成新鍵放出的總能量的相對大小吸收的總能量>放出的總能量該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)吸收的總能量<放出的總能量該反應(yīng)為放熱反應(yīng)以下說法中不正確的是：(1)需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)(2)化學(xué)反應(yīng)開始時(shí)都需要吸收能量(3)E（斷鍵）<E（成鍵），則反應(yīng)放熱(4)可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸熱X例：H2＋I(xiàn)22HI，分析該反應(yīng)的能量變化正反應(yīng)：拆開H2和I2的鍵，形成HI鍵；逆反應(yīng)：拆開HI鍵，形成H2和I2的鍵。【課堂過關(guān)檢測一】課堂練習(xí)：3．關(guān)于化學(xué)鍵的斷裂，下列說法中正確的是（）A．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)B．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定伴隨著能量的變化C．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定吸收能量D．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定放出能量BC從微觀角度：即化學(xué)鍵的斷裂與形成，能計(jì)算出化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。下面我們從宏觀角度繼續(xù)探究化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。宏觀上：任何物質(zhì)都儲存有化學(xué)能，不同的物質(zhì)由于結(jié)構(gòu)和組成不同，則所含化學(xué)能不同。因此，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量不相等，導(dǎo)致反應(yīng)有能量的變化。2、從宏觀的角度來判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化

電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為勢能水由低至高，外界提供能量（機(jī)械能——勢能）水由高至低，放出能量

（勢能——動能）思考？（1）當(dāng)反應(yīng)物具有的總能量比生成物所具有的總能量多時(shí)，反應(yīng)物變成生成物后，根據(jù)能量守恒原理，多到的能量哪去了？多到的能量放出去了E

反應(yīng)物+E

生成物熱量結(jié)論：E反>E生，反應(yīng)為放熱反應(yīng)E

生成物+E

反應(yīng)物熱量思考？（2）當(dāng)生成物具有的總能量比反應(yīng)物所具有的總能量多時(shí)，多到的能量哪里？多到的能量從外界吸進(jìn)來結(jié)論：E生>E反，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【課堂過關(guān)檢測二】看圖討論，并回答問題左圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）右圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）放熱吸熱【課堂總結(jié)】一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于：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，或者取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。1、據(jù)反應(yīng)物及生成物的總能量的大?。ê暧^）反應(yīng)物總能量>生成物總能量放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量2、據(jù)斷鍵吸熱和成鍵放熱的相對大?。ㄎ⒂^）判斷吸熱還是放熱反應(yīng)的方法：斷鍵吸能>成鍵放能斷鍵吸能<成鍵放能放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：1．下面是有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述，其中正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)中不一定伴隨著能量的變化B．只要有能量變化的反應(yīng)一定是化學(xué)反應(yīng)C．只要是加熱才能發(fā)生的反應(yīng)就一定是吸熱反應(yīng)D．燃燒反應(yīng)都可以看成物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿姆艧岱磻?yīng)2．A+B＝C+D是化學(xué)反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的說法正確的是（）A．A的能量一定高于C的能量B．B的能量一定高于D的能量C．反應(yīng)物A與B的總能量一定低于生成物C與D的總能量D．反應(yīng)物A與B的總能量一定高于生成物C與D的總能量課堂練習(xí)：DD（1）宏觀：化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。（2）微觀：化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。小結(jié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因圖示放熱或吸熱反應(yīng)能量變化反應(yīng)物總能量

生物總能量反應(yīng)物總能量

生物總能量鍵能變化反應(yīng)物總鍵能

生成物總鍵能反應(yīng)物總鍵能

生成物總鍵能常見實(shí)例放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)大于小于小于大于金屬與酸或水的反應(yīng)金屬氧化物與酸或水的反應(yīng)可燃物的燃燒或緩慢氧化酸堿中和，大部分的化合反應(yīng)大部分的分解反應(yīng)以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)總結(jié)練習(xí)

下列說法中，錯(cuò)誤的是--------------【】A.化學(xué)反應(yīng)必然伴隨發(fā)生能量變化B.化學(xué)變化中的能量變化主要是由舊分子的破裂和原子的重組引起的C.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物和生成物總能量的大小差異無關(guān)D.能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一C放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)放出能量吸收能量反應(yīng)物總能量生成物總能量放出能量生成物總能量反應(yīng)物總能量放出能量能量守恒定律質(zhì)量守恒定律化學(xué)能其他形式的能量二、化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、測量Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將晶體混合后立刻用玻璃棒快速攪拌手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯反應(yīng)完觀察反應(yīng)方程式有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)有NH3生成燒杯變冷反應(yīng)吸熱燒杯下帶有水滴的玻璃片粘到燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰混合物成糊狀有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O實(shí)驗(yàn)2、測量鋁跟鹽酸反應(yīng)中的能量變化1）化學(xué)方程式：2）現(xiàn)象：3）了解反應(yīng)中能量變化的方法：4）結(jié)論：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

反應(yīng)比較迅速，產(chǎn)生無色無味氣體，溶液溫度升高。用手觸摸試管外壁；用溫度計(jì)測量鋁與鹽酸反應(yīng)放熱實(shí)驗(yàn)3：測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)物用量：反應(yīng)前溫度：反應(yīng)后溫度：結(jié)論：離子方程式：HCl：20mL2mol/LNaOH：20mL2mol/LHCl：

NaOH：

.

.

HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱H++OH-=H2O中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

1molH2O時(shí)所釋放的熱量。討論4：總結(jié)：放熱反應(yīng)物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)

燃料的燃燒中和反應(yīng)活潑金屬與酸、水反應(yīng)生石灰和水反應(yīng)大部分化合反應(yīng)

吸熱反應(yīng)C+CO2、H2OH2+CuOFe+H2O（g）Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)常見的和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)：

注意：有些放熱反應(yīng)開始時(shí)需要加熱啟動，但不需持續(xù)加熱；而有些吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，但大多數(shù)需持續(xù)加熱?；瘜W(xué)能與其它能量能否相互轉(zhuǎn)化呢？三、生物體中的能量轉(zhuǎn)化：1、通過生物體的作用可以實(shí)現(xiàn)各種能量的相互轉(zhuǎn)化；2、通過生物體的作用實(shí)現(xiàn)的各種能量的相互轉(zhuǎn)化和利用更為合理、有效；柴草時(shí)期化石能源時(shí)期多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期四、社會的發(fā)展與能源的利用：1、人對科學(xué)知識的掌握越多，對能源的利用（人均耗能）越多；2、人類利用能源的三個(gè)時(shí)期：3、能源的分類：一次能源、二次能源第一節(jié)化學(xué)能與熱能2、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？知識回顧化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。1、什么是化學(xué)鍵？使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強(qiáng)烈的作用力。統(tǒng)稱為化學(xué)鍵。

煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物，它們?nèi)紵a(chǎn)生的熱能從何而來？這種熱能與化學(xué)物質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石要經(jīng)過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起什么作用？學(xué)與問一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)鍵的斷裂和形成與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化2HH—HCl—ClH2+Cl22HCl斷開1molH－H鍵要吸收436kJ的能量。斷開1molCl—Cl鍵要吸收243kJ的能量。2Cl2H—Cl形成2molH—Cl鍵要放出2×431kJ的能量?；瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。思考與總結(jié)1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是什么？2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系是什么呢？化學(xué)反應(yīng)中是吸收能量還是放出能量要看斷鍵時(shí)吸收的能量多還是成鍵時(shí)放出能量得多。一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因（1）從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度考慮斷鍵吸收的總能量<成鍵放出的總能量在化學(xué)反應(yīng)中:斷鍵吸收的總能量>成鍵放出的總能量化學(xué)反應(yīng)放出能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量資料在線化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中放出能量的反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)中吸收能量的反應(yīng)。斷鍵吸收的總能量小于成鍵放出的總能量的反應(yīng)或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)。斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量的反應(yīng)或反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的反應(yīng)。3、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1．下面是有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述，其中正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)中不一定伴隨著能量的變化B．只要有能量變化的反應(yīng)一定是化學(xué)反應(yīng)C．只要是加熱才能發(fā)生的反應(yīng)就一定是吸熱反應(yīng)D．燃燒反應(yīng)都可以看成物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿姆艧岱磻?yīng)2．A+B＝C+D是化學(xué)反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的說法正確的是（）A．A的能量一定高于C的能量B．B的能量一定高于D的能量C．反應(yīng)物A與B的總能量一定低于生成物C與D的總能量D．反應(yīng)物A與B的總能量一定高于生成物C與D的總能量課堂練習(xí)：DD課堂練習(xí)：3．關(guān)于化學(xué)鍵的斷裂，下列說法中正確的是（）A．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)B．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定伴隨著能量的變化C．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定吸收能量D．在化學(xué)鍵的斷裂過程中，肯定放出能量BC二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化：吸熱和放熱實(shí)驗(yàn)2－1現(xiàn)象結(jié)論產(chǎn)生無色無味氣體，溶液溫度升高。反應(yīng)放出熱量，是放熱反應(yīng)。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑實(shí)驗(yàn)2－2現(xiàn)象結(jié)論產(chǎn)生無色、有剌激性氣味的氣體，杯底的水結(jié)冰，溫度降低許多。Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O該反應(yīng)吸收熱量，是吸熱反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)２－３

酸堿中和反應(yīng)中的熱量變化

1.在50ml燒杯中加入20ml鹽酸，測其溫度并記錄；擦凈溫度計(jì)，另用量筒量取20mlNaOH，測其溫度并記錄。

2.將NaOH傾入燒杯中，邊加邊攪拌。觀察反應(yīng)中溫度變化。

鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應(yīng)后溫度實(shí)質(zhì):H++OH-=H2O

室溫室溫高于室溫結(jié)論:

中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。思考與交流酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過實(shí)驗(yàn)來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？你準(zhǔn)備如何設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？請與同學(xué)討論、交流。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？（1）用隔熱裝置，盡量減少熱量散失；（2）酸堿的量要準(zhǔn)確：n＝C×Va、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好（3）溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在溶液中（4）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動作要快，盡量減少熱量的損失（5）多做幾次，取平均值總結(jié)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒(與O2的反應(yīng)）中和反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)大部分化合反應(yīng)（生石灰和水）物質(zhì)的緩慢氧化吸熱反應(yīng)C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)化學(xué)能的應(yīng)用利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化柴草時(shí)期火的發(fā)現(xiàn)至１８世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以樹枝雜草為主要能源。通過火（燃燒）的光和熱推動了人類文明的進(jìn)步，使人類告別“茹毛飲血”、采集野果的生活燒陶

煉丹

化石能源時(shí)期18世紀(jì)中期至現(xiàn)代以煤、石油、天然氣為主要能源(仍然是利用燃燒反應(yīng)所釋放的熱能)煤的燃燒

氣缸中燃料燃燒

多能源時(shí)期這是將會出現(xiàn)的能源利用的新時(shí)期?？稍偕茉春颓鍧嵞茉矗ňG色能源）將成為開發(fā)能源的主力軍。地?zé)崮茱L(fēng)能潮汐能sos:能源危機(jī)

科學(xué)探測表明：全世界的石油大概在2060年左右耗盡，天然氣2060年用光，煤炭雖是最“豐富”的能源，但最多還能維持200年……新安晚報(bào)3月30日報(bào)道:截止2006年底,我國石油剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲量為20.43億噸.天然氣剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲量為24490億立方米.目前，石油儲量可采11年.小結(jié)

1.化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)化：

∑E（反應(yīng)物）＞∑E(生成物)放熱反應(yīng)釋放能量化學(xué)能→熱能∑E（反應(yīng)物）＜∑E(生成物)吸熱反應(yīng)貯存能量