1、“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球”,阿基米德,能源 材料 信息,三大支柱,“支点、杠杆”,第二章 化学反应与能量,第一节 化学能与热能,可燃物(煤、石油、天然气、蜡烛、H2)燃烧-放出热量,P32,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,回忆：化学反应的本质？,本质：旧的化学键断裂，新的化学键生成,化学键断裂需要吸收能量，化学键形成放出能量。,问：化学键的变化与能量变化之间有着怎样的联系？,思考,氢原子和氢原子分开时， 化学键怎么变？ 能量怎么变化？(多/少) 从哪来？到哪去？ 化学键的变化与能量的变化有什么关系？,分析：H2、Cl2反应生成HCl时化学键与能量的变化。,非极性共价键
2、断裂,多了,吸收能量,化学键断裂吸收能量,思考,氢原子和氢原子靠近时， 化学键怎么变？ 能量怎么变化？(多/少？)从哪来？到哪去？ 化学键的变化与能量的变化有什么关系？,形成共价键,少了,释放出能量,化学键形成放出能量,1、物质中的原子之间通过化学键相结合。发生化学 反应时，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量。 相同的化学键，断裂吸收的能量=形成时放出的能量。,H2+Cl2=2HCl过程中的能量变化：,思考：各个数字代表什么含义？整个反应过程是放出能量还是吸收能量？吸收（或放出）多少能量？,2、结论：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原因。因此，物质的化学反应与体系的能量同
3、时发生。,任何化学反应都伴随着能量变化,？问：化学反应中的能量变化以哪些形式表现出来,热能、光能、电能等多种形式。,思考：在化学反应中，既有反应物中化学键的断裂，又有 生成物中化学键的形成。从能量方面考虑，既有能量吸收 又有放出。那么，从整个反应来看，某个化学反应究竟是 吸收能量还是放出能量由什么决定？为什么有的反应放出 能量，有的却吸收能量？,3、结论：反应物总能量生成物总能量 放出能量反应物总能量生成物总能量 吸收能量,看图P33，图2-1,4、放热反应、吸热反应,定义：吸收热量的化学反应,能量特点：反应物总能量生成物总能量,与化学键强弱的关系：生成物分子成键时释放出的 总能量小于反应物分
4、子断键时吸收的总能量,（宏观）,（微观）,吸热反应,定义：放出热量的化学反应,能量特点：反应物总能量生成物总能量,与化学键强弱的关系：生成物分子成键时释放出的 总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量,（宏观）,（微观）,放热反应,说说：I和II哪个是放热反应，哪个是吸热反应？能量的差值表示什么？,放热反应,吸热反应,反应物与生成物能量的差值为反应中吸收（放出）的能量。,5、常见的放(吸)热反应,1.金属与酸的反应 Fe+2HCl= 2.可燃物的燃烧反应 3.酸碱中和反应 4.大多数化合反应CaO+2H2O=Ca(OH)2,1.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 Ba(OH)2.8H2O+2NH4C
5、l=BaCl2+2NH3+10H2O 2. 用C 、H2 、CO还原金属氧化物的反应 3.某些加热分解反应,回顾：化学键变化与能量变化的关系，吸热、放热反应,1、化学键断裂吸收能量，形成时放出能量。,2、物质的化学反应与体系的能量变化同时发生。 任何化学反应都伴随有能量的变化。,3、放热反应：E反应物E生成物E断键吸收E成键释放,放出能量,4、吸热反应：E反应物E成键放热,吸收能量,二、化学能与热能的相互转化,1、能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式 的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系所包 含的总能量不变，即总能量守恒。,能量守恒定律,质量守恒定律,基本自然定律,化学能
6、,电能,热能,光能,2. 感受吸热、放热反应,实验：阅读教材P33/34上的实验2-1、2-2的相关内容。,思考：哪些方法可以表明某一反应是吸热或放热反应。在水的三态变化中，能量如何变化？,结论,插入铝条,温度计数明显升高,加入盐酸,用温度计测量,触摸的感觉,看到的现象,实验步骤,管壁较凉,铝片表面 出现气泡,管壁微微发热,铝与盐酸反应放出热量，使温度升高,结论:化学能转化为热能 释放出来。,实验2-1,实验2-2,有刺激性气味的气体产生,有NH3气生成,感觉烧杯变凉,反应吸热,玻璃片粘到烧杯底部,水结成冰,用化学方程式表示上述反应： Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3
7、+10H2O,实验2-2,结 论：热能转化为化学能储存起来,玻璃片脱离上面烧杯底部,冰融化,混合物成糊状,有水生成,3、酸碱中和反应的能量变化,思考：酸碱中和反应是吸热还是放热反应？如何测定？,实验2-3:,22,18,26,结论：中和反应是放热反应,思考与交流：,中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放出的热量。（现阶段只讨论强酸与强碱的中和热）,问：如果要通过实验测定HCl与NaOH反应的中和热， 在设计实验和操作时应该注意哪些问题？如何设计？,1、注意“量”的问题： 反应物的浓度和体积取定值； 测量反应前后的温度值；做平行实验取平均值。,2、尽量减少实验误差： 盐酸和氢氧化钠溶液
8、配制准确； 溶液量取准确，使用更精密量器（移液管）； 装置注 意保温 ；温度计的精度高，读数准确；,下列中和反应的放热情况有何规律？（1）1 L 1 mol/L 稀盐酸跟1 L 1 mol/L NaOH溶液起中和反应放出57.3 kJ热量。（2）1 L 1 mol/L KOH 溶液中和1 L 1 mol/L HNO3溶液，放出57.3 kJ的热量。（3）1 L 1 mol/L H2SO4溶液与2 L1 mol/L NaOH 溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量。,不同点：不同酸碱之间的反应 相同点：同为强酸、强碱之间的中和反应，它们的中和热相同。,结论：强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的实
9、质及中和热我们可以表示如下：H+(aq)+ OH-(aq) =H2O(l) ; 放出热量57.3kJ/mol,思考:若是有弱酸或弱碱参加的中和反应，其中和热还为57.3kJ/mol吗？若不是，偏大还是偏小？,答：不是；中和热不再为57.3kJ/mol；一般偏小。弱酸弱碱电离时吸收热量,思考:若是有浓硫酸参加的中和反应，其中和热还为57.3kJ/mol吗？若不是，偏大还是偏小？,答：不是；中和热不再为57.3kJ/mol；偏大，浓硫酸稀释放热。,补充知识,1、键能：指形成（断开）1 mol化学键时释放（吸收）的能量。单位KJ/mol,比如：25，101kPa时，形成（断开）1mol H-H键时，
10、释放出（吸收）了436KJ的能量，就说H-H的键能为436KJ/mol。,2、反应物键能之和生成物键能之和 吸热反应反应物键能之和生成物键能之和 放热反应,4、物质本身所具有的能量越低，其结构就越稳定，热稳定性就越强，所含有的化学键键能越大。,3.化学反应热效应H反应物的键能总和生成物的键能总和吸热反应，H0 放热反应， H0,太阳能与人类生存,人类利用能源的三个阶段,1、关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是 ( ),A需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B化学反应中的能量变化，除热量外，还可以是光能、电能等C反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量 的相对大小D反应物的
11、总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应,注：反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热无关。,A,课堂练习：,2、能量越低，物质越稳定。反应C(石墨)=C(金刚石)是吸热反应，由此可知 （ )A石墨比金刚石更稳定 B金刚石和石墨可以相互转化C金刚石比石墨稳定 D金刚石和石墨不能相互转化,AB,3、白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。,根据图示的分子结构和有关数据，生成1mol P4O10时反应的能量变化为 （ ）A（6a+5d4c12b）kJmol1 B（4c+12b6a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1 D（4a+5d4c12b）kJmol1,A,
