物質(zhì)能量變化課件

4.1物質(zhì)在溶解過程中有能量變化嗎能量的轉(zhuǎn)變與人類生活息息相關(guān)能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量，能量具有各種不同的形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中，各種形式能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。一、能量守恒和轉(zhuǎn)化能量的形式：機(jī)械能、光能、熱能、電能、電磁能、化學(xué)能等。那么，能量從哪里來呢？(閱讀書p74)人類常利用的煤、石油、天然氣和食物的能量，歸根到底都是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的，并以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存下來。拓展視野：p75能源的種類和儲(chǔ)量（關(guān)注當(dāng)今世界的三大問題之一——

能源問題）能源1、能源定義：能產(chǎn)生機(jī)械能、光能、熱能、電磁能、化學(xué)能等各種能量的自然資源。2、能源分類：（1）形成和來源角度：來自太陽、來自地球內(nèi)部、來自核反應(yīng)和來自天體間引力等4種。（2）利用狀況：常規(guī)能源、新能源。（3）原有形態(tài)是否改變：一次能源，二次能源。（4）循環(huán)再生角度：再生能源，不可再生能源。自然界中能量轉(zhuǎn)化的形式多種多樣，物質(zhì)的三態(tài)變化是一種常見的能量轉(zhuǎn)化方式。固態(tài)物質(zhì)(s)solid液態(tài)(l)liquid氣態(tài)(g)gas吸收能量吸收能量放出能量放出能量三態(tài)變化的規(guī)律對(duì)日常生活和生產(chǎn)發(fā)展有著重要的影響！二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1:觀察高錳酸鉀溶于水的現(xiàn)象復(fù)習(xí)提問：什么是溶液？溶液(solution)是由一種或一種以上的物質(zhì)[溶質(zhì)(solute)]分散到另一種物質(zhì)[溶劑(solvent)]里，而形成的均勻、穩(wěn)定的混合物。實(shí)驗(yàn)2:觀察氯化銨、氫氧化鈉，氯化鈉晶體溶于水時(shí)，溶液的溫度變化。結(jié)論：NaOH溶于水，溶液溫度升高。

NH4Cl溶于水，溶液溫度降低。NaCl溶于水時(shí)，溶液溫度基本不變。思考：為什么不同溶質(zhì)在溶解時(shí)表現(xiàn)出不同的熱效應(yīng)呢？即：物質(zhì)在溶于水的過程中伴有溫度變化。溶解的兩個(gè)過程1.擴(kuò)散：溶質(zhì)的分子或離子受到水分子的作用向水中擴(kuò)散的過程。

吸收熱量，物理過程。2.水合：溶質(zhì)分子或離子和水分子結(jié)合構(gòu)成水合分子或水合離子的過程。放出熱量，化學(xué)過程。例：糖分子在水中的溶解過程。1．把糖分子放入水中糖分子水分子２．糖分子克服分子間作用力，從外界吸收能量，擴(kuò)散到水中。3．糖分子和水分子結(jié)合形成水合分子。Q吸≈Q放溶液溫度無明顯變化Q吸＞Q放溶液溫度下降Q吸＜Q放溶液溫度升高溶解擴(kuò)散過程水合過程：吸收熱量：放出熱量溫度變化取決于吸收熱量和放出熱量的差值。

物質(zhì)在溶解過程中總是伴隨著能量的變化。表現(xiàn)出來的放熱或吸熱現(xiàn)象，則是溶質(zhì)微粒在擴(kuò)散過程和水和過程中能量變化的總效應(yīng)。解釋1：氯化銨晶體溶于水溶液溫度降低？解釋2：氯化鈉晶體溶于水溶液溫度為何無顯著的變化？練習(xí)硝酸銨溶于水，溶液溫度顯著降低，這是由于（）A.硝酸銨溶解時(shí)只發(fā)生擴(kuò)散過程。B.硝酸銨溶解時(shí)只發(fā)生水合過程。C.硝酸銨溶于水時(shí)，擴(kuò)散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量。D.硝酸銨溶于水時(shí)，擴(kuò)散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量。C三、溶解和結(jié)晶固體溶質(zhì)（未溶解的溶質(zhì)）溶解結(jié)晶溶液中的溶質(zhì)（已溶解的溶質(zhì)）結(jié)晶和溶解是同時(shí)進(jìn)行的相反的兩個(gè)過程。

結(jié)晶1、定義：將固體溶質(zhì)的水溶液放在敞口的容器中讓水慢慢地蒸發(fā)，或改變?nèi)芤旱臏囟?，都可能使晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中析出，這個(gè)過程稱為結(jié)晶。討論：當(dāng)溶質(zhì)溶解速率和結(jié)晶速率的相對(duì)大小不同時(shí)，看到的現(xiàn)象和溶液所處狀態(tài)有何不同？溶解速率與結(jié)晶速率看到的現(xiàn)象溶液狀態(tài)（飽和、不飽和）不飽和溶液溶解溶解速率<結(jié)晶速率結(jié)晶飽和溶液溶解速率=結(jié)晶速率無溶解也無結(jié)晶飽和溶液溶解速率>結(jié)晶速率溶解平衡(solutionequilibrium)

定義：當(dāng)溶液達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，溶質(zhì)的溶解速率等于溶質(zhì)的結(jié)晶速率，從表面看，固體溶質(zhì)不再減少，也不再增加。此時(shí)溶液達(dá)到溶解平衡狀態(tài)。2.溶解平衡3.溶解度與溫度（2）溶解度受溫度影響改變較大的固體物質(zhì)，一般用冷卻熱飽和溶液的方法使溶質(zhì)結(jié)晶析出（如：CuSO4，明礬，KNO3）（1）溶解度受溫度影響變化不大的物質(zhì)，一般用

蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)結(jié)晶析出（如：曬鹽）應(yīng)用:復(fù)習(xí)：在一定溫度下,某物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的克數(shù),叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度.（S）——即蒸發(fā)結(jié)晶——即降溫結(jié)晶定義：自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體其中，含有水分子的晶體叫結(jié)晶水合物(crystallinehydrate)膽礬（又稱藍(lán)礬）綠礬明礬（CuSO4·5H2O）（FeSO4·7H2O）[KAl（SO4）2·12H2O）]

生石膏熟石膏皓礬芒硝（CaSO4·2H2O）（2CaSO4·H2O）（ZnSO4·7H2O）(Na2SO4·

10H2O)例：常見的結(jié)晶水合物4.晶體和結(jié)晶水合物注：并不是所有的晶體都含有結(jié)晶水，如食鹽、硝酸鉀等。問：結(jié)晶水合物是混合物？純凈物？食鹽晶體硝酸鉀晶體注意：（1）純凈物，組成固定、性質(zhì)穩(wěn)定（2）結(jié)晶水是該化合物組成一部分，“干”的5.風(fēng)化，潮解

在室溫和干燥的空氣里，結(jié)晶水合物失去一部分或全部結(jié)晶水，這種現(xiàn)象稱為風(fēng)化

（如：石堿Na2CO3．10H2O,膽礬CuSO4．5H2O）1.風(fēng)化Na2CO3．10H2ONa2CO3．xH2O+(10-x)H2O常溫、干燥空氣中想一想：如何檢驗(yàn)酒精中含有水分？可作干燥劑

晶體吸收空氣里的水蒸氣，在晶體表面逐漸形成溶液。（如：CaCl2，NaOH固體）2.潮解問：藍(lán)色硫酸銅晶體受熱是不是風(fēng)化？

向無水硫酸銅滴幾滴水是不是潮解?

上述這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的變化過程屬于物理變化還是化學(xué)變化？探究：請(qǐng)描述NaOH固體在空氣中經(jīng)過的所有變化氫氧化鈉潮解后的氫氧化鈉碳酸鈉晶體碳酸鈉粉末吸收空氣水分潮解吸收水和二氧化碳常溫、干燥空氣中風(fēng)化4.2化學(xué)變化中的能量變化

化學(xué)反應(yīng)中，除有新物質(zhì)生成外，常伴隨著能量的變化。制取所需物質(zhì)；利用化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量?！?/p>

光能——

電能——

熱能（主要形式）一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)

有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱量，叫做反應(yīng)的熱效應(yīng)。定義大多數(shù)化合反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)燃燒金屬與酸的反應(yīng)：鋁與鹽酸反應(yīng)溫度升高常見的放熱反應(yīng)

吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng);二氧化碳與碳的反應(yīng)，C和水蒸氣；氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應(yīng)表示方法C+O2CO2+Q點(diǎn)燃C+CO22CO

－

Q高溫需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)？NO！+Q表示放熱反應(yīng)。—Q表示吸熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物和生成物能量的相對(duì)高低程度為什么有的化學(xué)反應(yīng)放熱，有的反應(yīng)吸熱？能量釋放能量貯存反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)物質(zhì)儲(chǔ)存的能量高低H2（g）+1/2O2（g）H2O（l）放出能量吸收能量應(yīng)用用于判斷生成物熱穩(wěn)定性的大小

在化學(xué)反應(yīng)中，生成相等物質(zhì)的量的生成物時(shí)，放出或吸收熱量的大小是生成物熱穩(wěn)定性的有效標(biāo)志。放出熱量大→生成物能量低→生成物越穩(wěn)定→熱穩(wěn)定性越大例1：

氫氣和氧氣化合生成1mol水蒸氣，放熱241.8kJ;

氫氣和硫蒸汽化合生成1mol硫化氫，放熱20.1kJ.水的熱穩(wěn)定性＞硫化氫的熱穩(wěn)定性二、熱化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式。定義①2H2(g)＋O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ②

2H2(g)＋O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ③

H2(g)＋1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJ不僅表明反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物；還表明一定量物質(zhì)在反應(yīng)中放出或吸收的熱量。意義書寫要點(diǎn)：(與化學(xué)方程式不同點(diǎn))(1)不在方程式中表明反應(yīng)條件(2)在方程式的右端注上熱量的數(shù)值與符號(hào)，放出熱量用“＋”，吸收熱量用“－”(3)必須注明物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的聚集狀態(tài)，對(duì)于有不同晶態(tài)的物質(zhì)，要注明晶態(tài)（如石墨和金剛石）

(氣體：g，液體：l，固體：s，稀溶液：aq)。熱化學(xué)方程式中，不用“↑”和“↓”(4)熱化學(xué)方程式中，各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)、或小數(shù)。對(duì)相同化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，反應(yīng)熱也不同，與熱量成正比練習(xí)1.書寫1mol金剛石在氧氣中燃燒(放熱395.0kJ)的熱化學(xué)方程式2.根據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)＋O2(g)→

2NO(g)-180.5kJ,若反

應(yīng)生成8molNO，需______(“吸收”或“放出”)熱量_______。吸收722kJ

3.250C,1atm下，1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。S(s)+O2(g)→SO2(g)+2