化学能与热能(课时9).ppt

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1、1,2023/10/31,第一节化学能与热量,第二章化学反应与能量,2,2023/10/31,民以食为天,任何物质都是含有能量的,3,2023/10/31,化学能,热能电能光能,吸热放热,二、化学能与热能的相互转化(理论),原电池,燃烧,4,2023/10/31,化学能与热能,一、化学能1、定义：将其它形式的能量通过SZAX作用储存在化学物质中，使化学物质具有的能量。2、特点：不同的物质的化学能不同同一物质，量不同储存的化学能不同不能直接测定人摄取的化学能，转化为新物质的化学能及其它形式的能,5,2023/10/31,二、化学反应中的能量变化化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征,1、化学键

2、与化学反应中能量变化的关系(微观)(1)键能(P28页)断裂1mol化学键要吸收的能量。(2)键能的大小与物质稳定性的关系物质化学性质越活拨，键能越小(3)关系反应物键能总和生成物键能总和吸热反应反应物键能总和生成物键能总和放热反应,6,2023/10/31,一、化学键与化学反应中能量变化的关系已知：HH：436kJ/molO=O：138kJ/mol HO：465kJ/mol试分析下列反应的能量变化（1）（2）,1.从键能角度分析：E(断裂)：化学键断裂需吸收的能量E(形成)：化学键形成所释放的能量（1）若E(断裂)E(形成)，则该反应需 能量（2）若E(断裂)E(形成)，则该反应会 能量,释

3、放,吸收,补充在书上P28页空白处,7,2023/10/31,键能：键能越大，说明要使该化学键断裂需要吸收的能量越多，即表示该化学键越牢固。键能越大，说明形成该化学键时放出的能量越多，即含有该键的物质所蕴藏的能量（化学能）越低。综上所述，键能越大，含有该化学键的物质的化学能就越低,物质越稳定。,8,2023/10/31,练习：（1）某物质较活泼，即该物质所蕴藏的能量较(即所含化学能)，该物质较，该物质中的化学键断裂，化学键的键能较。,高,不稳定,较易,小,高,9,2023/10/31,能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体

4、，在转化或转移过程中其总量不变。,（2）为什么“化学反应必然伴随着能量 的变化”呢？,10,2023/10/31,E(反应物)：反应物的总能量E(生成物)：生成物的总能量（1）若E(反应物)E(生成物)，该反应能量；（2）若E(反应物)E(生成物)，该反应能量。,释放,吸收,2.化学反应过程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总能量的相对大小。,书上P28页,11,2023/10/31,二、化学能与热能的相互转化,1.放出热量的化学反应，称放热反应。吸收热量的化学反应，称吸热反应。稀释浓硫酸、溶解NaOH固体时都会放出大量热量，这些变化过程中是否属于放热反应？KNO3、NH4NO

5、3溶于水时会吸收热量，这些变化是否属于吸热反应？,12,2023/10/31,2.常见的放热反应和吸热反应：（1）放热反应：,物质与氧气的反应 燃料的燃烧中和反应金属与酸反应活泼金属与水的反应 生石灰和水反应大部分化合反应,13,2023/10/31,2.常见的放热反应和吸热反应：（2）吸热反应：,C、H2、CO作还原剂的反应Fe+H2O（g）大部分分解反应Ba(OH)28H2O+NH4ClNa2CO310H2O+NH4NO3,14,2023/10/31,科学视野 生物体中的能量转化,1、化学能与热能,人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同，且前者更加合理

6、有效。,15,2023/10/31,科学视野,1、社会发展与能源利用,2、人类利用能源的三个阶段,柴草时期,化石能源时期,多能源结构时期,16,2023/10/31,二、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,17,2023/10/31,二、化学能与热能的相互转化,实验21：铝与盐酸反应,该反应放出热量,结论,温度,加入铝条后,盐酸,放出热量的化学反应叫放热反应。常表现为反应体系温度的升高。放热反应中E(反应物)E(生成物)。,18,2023/10/31,二、化学能与热能的相互转化,实验22：

7、Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,现象：,有刺激性气味的气体产生烧杯变冷滴有水的玻璃片与烧杯粘在一起固体变成糊状,结论：,该反应需要吸收热量,吸收热量的化学反应叫吸热反应。吸热反应常表现为反应体系温度的降低，或者必须持续供给必要的热量反应才能持续进行。吸热反应中E(反应物)E(生成物),Ba(OH)2 8H2O2NH4ClBaCl22NH310H2O,“吸热反应必须加热才能发生”对吗？,19,2023/10/31,二、化学能与热能的相互转化,实验23：HCl与NaOH的中和反应,该反应是放热反应,结论,温度,中和反应后,NaOH溶液,稀盐酸,中和反应的实质：HOHH2O中和反应是放热反

8、应。,20,2023/10/31,QCm(t2t1),酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。如何根据实验数据计算中和热？,如何减少测定结果的误差？,1.量的准确测量（1）反应物的浓度和体积取定值（2）测量反应前后的温度值（3）做平行实验取平均值,21,2023/10/31,2.改善实验操作（1）用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液（2）量液器最好使用移液管（3）搅拌使反应充分进行（4）及时散热，使混合液温度均衡（5）温度计的精度高，最好使用精度为 0.1或更高的温度计（6）盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上 方的空间尽可能小,22,2023/10/31,（7）使用绝缘装置，避免热

9、量散发到反应体系之外（8）温度计要读准,23,2023/10/31,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C B.B的能量一定高于D C.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,24,2023/10/31,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.,25,2023/10/31,思考与交流：在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？,1、化学能与热能,（1）用隔热装置，尽量

10、减少热量散失；,（2）酸碱的量要准确：nCV,a、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管,（3）温度计越精确越好,（4）注意控制反应时间,（5）多做几次，取平均值,26,2023/10/31,练习：,1、下列说法正确的是（）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应 结果是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下才能发生反应,CD,27,2023/10/31,（2）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/mo

11、l，判断该反应是（）A.吸热反应 B.放热反应 C.吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量,BD,28,2023/10/31,练习：,3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？,解析：形成4molHO键和2molCO键释放的能量 比断裂4molCH键和2molOO键所吸 收的能量高，因此放出热量。断裂4molHO键所吸收的能量比形成2mol HH键和1molOO键放出的能量高，因此要吸收能量。,29,2023/10/31,3、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1mo

12、lHO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,30,2023/10/31,化学能与热能,一、化学能1、定义：将其它形式的能通过作用储存在 化学物质中，使化学物质具有的能量。2、特点：不同的物质化学能不同同一物质量不同储存的化学能不同不能直接测定人在摄取化学能，转化为新物质的化学能及其它形式的能,31,2023/10/31,二、化学反应中的能量变化化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征1、放热反应（1）所有燃烧反应（2）中和反应（3）大多数的置换反应（4）大多数化合反应（5）少数分解反应

13、（例）2、吸热反应（1）大多数分解反应（2）少数化合反应（例）（3）少数置换反应（例）（4）个别特殊（例）,32,2023/10/31,注意：放热反应、吸热反应都是化学反应水的三态变化、浓硫酸的稀释、氢氧化钠溶于水、氯化铵溶于水等,33,2023/10/31,三、化学键与化学反应中能量变化的关系1、键能断裂1mol化学键要吸收的能量。2、键能的大小与物质稳定性的关系性质越活拨，键能越小3、关系反应物键能总和生成物键能总和吸热反应 放热反应,34,2023/10/31,四、化学能与化学反应中能量变化的关系化学能即物质的能量（与物质的结构、多少有关）1、键能的大小、稳定性、物质的能量关系越小 越活

14、拨 能量高2、关系反应物总能量生成物总能量放热反应 吸热反应,35,2023/10/31,小结1、化学反应的实质是旧键的断裂（吸收能量）新键的形成（放出热量）过程2、反应放热还是吸热与反应所需条件无关3、化学反应即遵循质量守衡定律又遵循能量守衡定律4、酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热,36,2023/10/31,测定中和热实验装置与操作时从两个方面考虑：一、注重量的问题1、反应物的浓度和体积取定值2、测量反应前后的温度值3、做平行实验取平均值,37,2023/10/31,二、尽量实验误差1、用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液2、量液器最好使用移液管3、搅拌使反应充分进行4、及时散热，使混合液温度均衡,38,2023/10/31,5、温度计的精度高，最好使用精度为0.1或更高的温度计6、盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小7、使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外8、温度计要读准,39,2023/10/31,作业,完成实验册上:实验5的预习作业 P25-30,