化学能与热能必修ppt课件.ppt
1,2022/12/13,第一节化学能与热量,第二章化学反应与能量,2,2022/12/13,民以食为天,任何物质都是含有能量的,一、化学能定义：将其它形式的能量储存在化学物质中，使 化学物质具有的能量。,3,2022/12/13,离子键,共价键,断裂,形成,H ,HH,Cl Cl,HCl,断开,断开,形成,吸收能量,吸收能量,放出能量,4,2022/12/13,吸收,放出,1化学反应中能量变化的主要原因,断裂,形成,(1)物质中的原子之间是通过化学键相结合的，断开反应物的化学键要_能量，形成生成物的化学键要_能量。化学键的_和_是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。,能量变化,(2)物质的化学反应与体系的_是同时发生的。,(3)键能:断裂1mol化学键要吸收的能量(单位： kJ/mol),5,2022/12/13,某些键的键能(kJ/mol),键能越大,含该键的分子越稳定,化学键越牢固,(4)键能的大小与物质稳定性的关系：,注意：在同一条件下，同一化学键断开与形成时的能量变化数值相等。,6,2022/12/13,2化学反应中能量变化的决定因素,一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于_和_的相对大小，即：,反应物的总能量,生成物的总能量,(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，化学反应_,放出,(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，化学反应_,吸收,能量。,能量。,放出,吸收,7,2022/12/13,一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。,8,2022/12/13,反应物的总能量 生成物的总能量,化学反应放出能量,9,2022/12/13,看图讨论：,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）,10,2022/12/13,反应物的总能量 生成物的总能量,化学反应吸收能量,11,2022/12/13,二、化学能与热能的相互转化,1两条基本自然定律,总质量,(1)质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是_不变。(2)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，但是体系包含的_不变。,总能量,(3)反应物与生成物的能量差若以热能形式表现，即为放热反应或吸热反应。,(4)一个反应若正向为放热（吸热）反应，则逆向为吸热（放热反应）反应。,12,2022/12/13,2、化学能与热能的相互转化(实验),实验21：铝与盐酸反应实验22：Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应实验23：HCl与NaOH的中和反应,13,2022/12/13,无色气泡,上升,14,2022/12/13,由实验中温度计的示数变化可知铝与盐酸反应是_反应(填“放热”或“吸热”)，反应方程式为_。用砂纸打磨光铝条的目的是,放热,2Al6HCl=2AlCl33H2,_。,除去铝条表面的氧化膜,15,2022/12/13,续表,刺激性,发冷,粘连,16,2022/12/13,Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应,17,2022/12/13,实验22,现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成,玻璃棒的作用：,搅拌，使混合物充分接触,反应物成糊状的原因：,有水生成，结冰粘结,结论：该反应是吸热反应,18,2022/12/13,续表,上升,19,2022/12/13,结论：中和反应是放热反应。,实质：H+ + OH H2O,反应后温度升高,室温,室温,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,20,2022/12/13,2吸热反应与放热反应的判断(1)从化学键断裂与形成角度判断,若 E1E2，化学反应表现为吸热反应；若 E1E2，化学反应表现为放热反应。,1.吸热反应和放热反应,化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应,化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应,（1）放热反应,（2）吸热反应,（微观）,21,2022/12/13,例：拆开1molH-H键、 1molN N键 、 1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ 、 946kJ 、 391kJ，则由氢气和氮气反应生成1molNH3需热量 kJ,放出,46,22,2022/12/13,(2)从物质本身能量角度判断,若 EE，化学反应表现为放热反应；若 EE，化学反应表现为吸热反应。,（宏观）,23,2022/12/13,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,放热反应：,吸热反应：,24,2022/12/13,练习：下列各图中，表示化学反应正反应是吸热反应的是 ( ),A,25,2022/12/13,3常见的吸热反应和放热反应(1)放热反应,所有的燃烧反应；活泼金属与水或酸的反应；酸碱中和反应；大多数化合反应；物质的缓慢氧化；铝热反应,(2)吸热反应,大多数分解反应；C、CO、H2 还原金属氧化物的反应；,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。,多数铵盐溶于水,26,2022/12/13,物质具有的能量与其稳定性之间的关系,(1)物质具有的能量越低越稳定，物质具有的能量越高越不稳定,AB,(2)物质三态所具有的能量不同： E(固) E(液) E(气),27,2022/12/13,注意问题：,例:下列说法正确的是（ ）A需加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很易发生C反应是吸热还是放热必须看反应物和生成 物具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生,物质反应开始时需加热的反应：可能是吸热反应，也可能是放热反应。,反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。,CD,28,2022/12/13,概念辨析：（1）放热过程不一定是放热反应：如浓硫酸稀释、 固体氢氧化钠溶解。,（2）吸热过程不一定是吸热反应：如硝酸铵固体溶于水、升华、蒸发等。,吸热反应和放热反应均是化学反应。,29,2022/12/13,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，与反应物和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.,30,2022/12/13,例:下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ） A、碳酸钙受热分解 B、乙醇燃烧 C、铝粉与氧化铁粉末反应 D、氧化钙溶于水,解析：生成物总能量高于反应物总能量为吸热反应，如：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、碳与CO2的反应等，故选A。,A,31,2022/12/13,例：已知反应ABCD为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） A. A的能量一定高于CB. B的能量一定高于DC. A和B的总能量一定高于C和D的总能量D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定 能发生,C,32,2022/12/13,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431kJ/mol，判断该反应是 反应,放热,练习：,则(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,33,2022/12/13,4、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,提示：2H2 + O2 = 2H2OQ=生成物的键能之和反应物的键能之和,
