4剖析物質(zhì)變化中的能量變化

第四章剖析物質(zhì)變化中的能量變化§4.1物質(zhì)在溶解過程在有能量變化嗎？引言：當(dāng)煤、石油、天然氣和食物在轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)時，給人們提供了各種形

式的能量，在物質(zhì)變化中，能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。物質(zhì)存在三態(tài)：固態(tài)（s）、氣態(tài)（g）液態(tài)（1），物質(zhì)的三態(tài)在轉(zhuǎn)化過程也伴隨著能量的轉(zhuǎn)換。吸收能量吸收能量固態(tài)（體）液體氣態(tài)（體）放出能量放出能量在我們生活中經(jīng)常利用三態(tài)變化來調(diào)整環(huán)境溫度。拓展：能源的種類：四種分類法「來自太陽：生物質(zhì)能，風(fēng)能，煤，石*油等。從能源的形成和來源角度來自地球內(nèi)部：地?zé)崮艿取！瞾碜院朔磻?yīng)：裂變能、聚變能。來自天體間引力：潮汐能。從能源利用狀況角度分J常規(guī)能源：石油、煤、天然氣、水、生物等。1新能源：核能、地?zé)崮?、海洋能。從能源的原有形態(tài)是否改變的角度分J一次能源一一自然界現(xiàn)存的一次能源：煤炭、石油、天然氣。i二次能源——由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的二次能源：電、氫能、汽油等。從能源是否能循環(huán)再生角度看」可再生能源：水力、沼氣等。■■不可再生能源：煤、石油等。一、物質(zhì)溶解過程中的熱現(xiàn)象NH$1溶解是吸熱的，NaOH溶解是放熱的，而NaCl溶解放熱和吸熱均不明顯。二、溶解的二個過程溶質(zhì)溶解在水里，通常發(fā)生兩個過程，一是溶質(zhì)分子（或離子）受到水分子作用，向水中擴(kuò)散的過程，在這種過程中，溶質(zhì)分子或離子要克服分子或離子之間的引力，需要向外界吸收熱量，這是一個物理過程（物理變化）。另一個過程則是溶質(zhì)分子或離子和水分子又結(jié)合成水合分子或水合離子的過程，這種過程放出熱量是一個化學(xué)過程。小結(jié)：擴(kuò)散的過程水合過程溶解中的變化物理變化（物理過程）化學(xué)變化（化學(xué)過程）溶解中的能量變化吸熱放熱在溶解時：當(dāng)擴(kuò)散過程吸收熱量〉水合過程放出的熱量時，則總體表現(xiàn)為吸熱。當(dāng)擴(kuò)散過程吸收熱量V水合過程放出的熱量時，則總體表現(xiàn)為放熱。當(dāng)擴(kuò)散過程吸收熱量R水合過程放出的熱量時，則總體表現(xiàn)為無顯著的熱量變化。

三、溶解和結(jié)晶結(jié)晶一一將固體溶質(zhì)的水溶液放在敞口的容器中讓水慢慢地蒸發(fā)，或改變溫度都可能使晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中析出，這個過程稱為結(jié)晶。溶解和結(jié)晶是兩個相反的過程，但在一定條件下恰恰又上是同時進(jìn)行的兩個過程。溶解和結(jié)晶兩個相反的過程是可逆的，我們可用“=”來表示溶解平衡。即：溶解固體溶質(zhì)--溶液中的溶質(zhì)結(jié)晶注意：⑴溶解平衡是一個動態(tài)平衡，它始終在進(jìn)行著溶解和結(jié)晶兩個相反的過程，只是結(jié)晶和溶解兩個速度相等，所以我們看不出溶解與結(jié)晶的變化。（但是若在飽和溶液中放一塊不規(guī)則形狀的晶體，一段時間后變規(guī)則形狀晶體）。⑵從溶液中提取溶解的固體物質(zhì)一般規(guī)律：隨著溫度的變化而溶解度變化不大的物質(zhì)，一般是用蒸發(fā)溶劑的方法從溶液中提取。溶解度受溫度的改變而變化較大的固體物質(zhì)，一般是用重結(jié)晶法從溶液中提取。即用冷卻熱的飽和溶液的方法來使溶質(zhì)結(jié)晶析出。在飽和溶液中加無水鹽，但遇水分子后可形成含結(jié)晶水的晶體。晶體會變大。但溶液的S、Cmol/L不變（C%也不變）。溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量均變小。四、結(jié)晶水合物1、晶體與結(jié)晶水合物定義晶體一一這種自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體。????結(jié)晶水合物一一有些晶體在溶液中析出形成晶體時會結(jié)合一定數(shù)目的水分子，這種含有一定的結(jié)晶水的晶體叫結(jié)晶水合物。結(jié)晶水合物有固定的熔點，...它們是純凈物2、風(fēng)化與潮解風(fēng)化一一有些結(jié)晶水合物在室溫和干燥空氣中會失去一部分或全部結(jié)晶水。這種現(xiàn)象叫風(fēng)化。由于風(fēng)化會失去結(jié)晶水，..?風(fēng)化為化學(xué)變化。潮解一一有些晶體能吸收空氣中是水份，在晶體表面逐步形成溶液，這種現(xiàn)象叫潮解。潮解一般被看作為物理變化。潮解與風(fēng)化屬于自然形成，并非人們刻意去完成的變化。3、幾種常見的晶體①常見的結(jié)晶水合物：膽磯：CuSO-5H3、幾種常見的晶體①常見的結(jié)晶水合物：膽磯：CuSO-5HO綠磯：FeS0"7H：0芒硝：NasO.10HO242石堿：NaCO-10H0明磯：KAl（S；0）-12H0石膏：生石膏4CaS04?22H20②不含結(jié)晶水的晶體：食鹽NaCl皓磯：ZnS04-7H20瀉鹽：MgS04-7H20熟石膏2CaS0-H0

硝酸鉀KN0等23一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)1、幾個基本概念反應(yīng)的熱效應(yīng)一一（化學(xué)反應(yīng)中普遍伴隨著熱量變化）人們把反應(yīng)時所放出或吸收的熱量叫做“反應(yīng)的熱效應(yīng)”。放熱反應(yīng)一一釋放熱量的反應(yīng)叫做“放熱反應(yīng)”。用+Q表示。如2^+。2一點燃一2史。+Q是放熱反應(yīng)CH2+2O一點燃一CO+2HO+Q也是放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)—一吸收熱量的反應(yīng)叫做“吸熱反應(yīng)”。用-Q表示。如C+CO2—高溫一2CO-QCaCO一鍛燒一CaO+CO-Q2、中和熱的測定2中和熱一一酸和堿發(fā)生的離子互換反應(yīng)叫做中和反應(yīng)，中和反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量，叫做中和熱。二、化學(xué)變化中的能量變化1、化學(xué)能一一這種潛藏在物質(zhì)內(nèi)部，只有在化學(xué)反應(yīng)時釋放出來的能量，化學(xué)家們稱它為化學(xué)能。小結(jié)：①在放熱反應(yīng)中，生成物的總能量反應(yīng)物的總能量高一定低于反應(yīng)物的總能量。放熱反應(yīng)?.?放熱反應(yīng)，反應(yīng)物釋放出能量后Y轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?。生成物的總能量低②在吸熱反?yīng)中生成物的能量總和生成物的總能量高必定高于反應(yīng)物的能量總和?！拔鼰岱磻?yīng)?.?吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物必須吸收外界提供熱量才能轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?。反?yīng)物的總能量低結(jié)論:放熱反應(yīng)的過程，是儲存在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等釋放出來的過程。吸熱反應(yīng)的過程是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量而被儲存起來的過程。2、反應(yīng)熱一一當(dāng)化學(xué)反應(yīng)過程釋放出或吸收的能量表現(xiàn)為熱量時，反應(yīng)物具有的能量和與生成物具有的能量總和的差值，即為反應(yīng)熱。Q二工Q-工Q.若Q為正值即為放'熱反應(yīng)；若Q為負(fù)值即為吸熱反應(yīng)。3、反應(yīng)熱與生成物穩(wěn)定性的關(guān)系。大量事實表明，當(dāng)物質(zhì)化合時，放出能量越多，生成物的熱穩(wěn)定性越大。...在化合反應(yīng)中生成相等物質(zhì)的量的生成物時，放出或吸收熱量的大小是生成物熱穩(wěn)定性的有效標(biāo)態(tài)。（注意比較時一定要等物質(zhì)的量）三、熱化學(xué)方程式1、熱化學(xué)方程式定義表示化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。（燃燒熱一一1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定化合物時的反應(yīng)熱又稱燃燒熱）。2、熱化學(xué)方程式意義熱化學(xué)方程式不僅表明了一個反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物，還表明了一定量物質(zhì)在反應(yīng)中放出或吸收的熱量。3、書寫熱化學(xué)方程式的要領(lǐng)必須注明反應(yīng)物及生成物所有物質(zhì)的狀態(tài)。熱化學(xué)方程式中，化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)是表示物質(zhì)的量。（...反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)），.??在熱化學(xué)方程式中，化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)。必須注明放出“+”或吸收“-”的熱量值。或用Q代替。四、燃料的充分利用1、燃燒熱和熱值燃燒熱一一1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定化合物時的反應(yīng)熱稱為燃燒熱。????.熱值一一是燃料質(zhì)量的重要指數(shù)，熱值越大，燃料作為熱量的價值越高。2、燃料的充分利用理科班補(bǔ)充材料：補(bǔ)充一：蓋斯定律一一化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)跟反應(yīng)物，生成物的種類、狀態(tài)和變化的量有關(guān)，而跟化學(xué)變化的途徑無關(guān)。,QQQI反應(yīng)物（始態(tài)）一—一-—?生成物（終態(tài)）QQ]Q5fQ=Q1+Q2=Q3+Q4+Q5補(bǔ)充二：反應(yīng)熱和鍵能一一在化學(xué)反應(yīng)中，從反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?，物質(zhì)組成中的各原子內(nèi)部并沒有多少變化，但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變，在這個過程中，反應(yīng)物中的化學(xué)鍵形成了。第四章剖析物質(zhì)變化中的能量變化§4.1物質(zhì)在溶解過程中有能量變化嗎一、能量的守恒和轉(zhuǎn)化人們在日常生活只，感受到各種形式的能:如（至少寫六種），而且不同形式的能之間可以,并且遵守原則。有關(guān)水從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的說法，不正確的是（）水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水要吸收熱量.當(dāng)物質(zhì)的量相同時，液態(tài)水的能量比氣態(tài)水的能量低水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水，分子的排列有序程度增加水蒸氣所具有的內(nèi)能，應(yīng)等于液體水的內(nèi)能與變化過程中放出的熱量之和氟利昂作為冰箱的制冷劑，是由于氟利昂從液態(tài)邊為氣態(tài)時，需（放出或吸收）大量熱量.但當(dāng)它大量散發(fā)到大氣中去，會造成破的不良后果.4.用傳統(tǒng)的煤，石油.天然氣做燃料，其主要缺點。.國際上認(rèn)為”能源將是21世紀(jì)中后期最理想的能源".怎樣理解這一說法？二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象濃硫酸溶于水使溶液的溫度升高，是由于（）濃硫酸溶于水，只發(fā)生擴(kuò)散過程濃硫酸溶于水，只發(fā)生水合過程濃硫酸溶于水，擴(kuò)散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量濃硫酸溶于水，擴(kuò)散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量下列說法中，正確的是（）濃溶液一定是飽和溶液析出晶體的溶液是飽和溶液任何物質(zhì)的飽和溶液，加熱后都變成不飽和溶液飽和溶液中，溶質(zhì)的溶解速率大于結(jié)晶速率氯化鈉固體溶解于水時，溶液的溫度變化不顯著是因為（）只發(fā)生水合過程只發(fā)生擴(kuò)散過程水合過程放出的熱量近似等于擴(kuò)散過程吸收的熱量沒有熱效應(yīng)三、溶解和結(jié)晶下列說法中，正確的是（）物質(zhì)在溶解時總要放出熱量物質(zhì)溶解的過程實質(zhì)上就是電離的過程風(fēng)化是結(jié)晶水合物在室溫或干燥的空氣中失去一部分或全部結(jié)晶水的一種變化潮解是結(jié)晶水合物在室溫或潮濕的空氣中得到一部分或全部結(jié)晶水的一種變化

下列說法正確的是(從溶液中結(jié)晶出來的晶體都含結(jié)晶水晶體失去結(jié)晶水一定是風(fēng)化的結(jié)果風(fēng)化與潮解是兩個正好相反的過程某飽和溶液冷卻析出晶體后，該溶液仍為飽和溶液使1.25g膽磯加熱失水0.36g，所得晶體的化學(xué)式為()CuSO4-3H2OB.CuSO4-2H2OC.CuSO4-H2OD.CuSO4有mg某結(jié)晶水合物R?aH2O,受熱后失去全部結(jié)晶水，晶體質(zhì)量變?yōu)閚g,由此計算該結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量?！?.2化學(xué)變化中的能量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)下列說法正確的是()放熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生有些吸熱反應(yīng)在常溫下也能發(fā)生反應(yīng)物的總能量與生成物具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱化學(xué)反應(yīng)中的能量變化僅表現(xiàn)為熱量變化下列敘述中，錯誤的是()化學(xué)變化中總伴隨能量的變化化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量都叫做反應(yīng)熱衡量反應(yīng)熱的大小是以Im。1物質(zhì)在反應(yīng)中的熱量變化為標(biāo)準(zhǔn)的吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)3?已知葡萄糖(C6H12O6)在人體組織里發(fā)生氧化反應(yīng)：CHO(s)+6O(g)>6CO(s)+6HO(l)+2804kJ6126222用文字表達(dá)上面熱化學(xué)方程式的含義根據(jù)以上熱化學(xué)方程式，在下面的括號內(nèi)正確填寫物質(zhì)貯藏的能量二、熱化學(xué)方程式已知下列熱化學(xué)方程式：物質(zhì)貯藏的能量2H2(g)+O2(g)2O(g)+Q]2H(g)+O(g)—HO(l)+Q

H2(g)+2O2(g)—2o(g)+Q3則氫氣的燃燒熱為A.Q>Q=QB.Q=Q=QC.Q>Q=2QD.Q=QQ/212312312312=3N2(g)+O2(g)一O(g)+180.58kJ，用文字表述上述熱化學(xué)方程式的含義:寫出熱化學(xué)方程式，4g甲烷完全燃燒，生成液態(tài)水時放出熱量222.6kJ。三、燃料的充分利用家用液化氣中主要成分之一是CH。在101kPa時，10kgCH完全燃燒生成CO和HO41041022（l）放出熱量5X105kJ,C4H1°的燃燒熱為,C4H10燃燒的熱化學(xué)方程式為。天然氣、石油、煤等在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，則下列說法正確的是①可砍伐樹木、野草作能源②可用酒精作能源③可利用電解水的方法制得氫氣能源④應(yīng)開發(fā)太陽能、核能等新能源⑤大量應(yīng)用風(fēng)能、水能等可再生能源A.①B.①⑤C.②③D.④⑤完全燃燒一定質(zhì)量的無水酒精（C2H6O），放出的熱量為136.5kJ，為吸收生成的二氧化碳，消耗掉5.0mol/L的氫氧化鈉溶液80mL，試計算燃燒1mol無水酒精放出的熱量是多少千焦?四、銅鋅原電池及其原理能的裝置。形成原電池必須要有和—原電池是把能轉(zhuǎn)化為、等三個條件。能的裝置。形成原電池必須要有和—原電池的正極（得到或失去）電子，發(fā)生（氧化或還原）反應(yīng);負(fù)極（得到或失去）電子。發(fā)生（氧化或還原）反應(yīng)。實驗室常用含有雜質(zhì)的鋅代替純鋅與稀硫酸的反應(yīng)制取氫氣，含有雜質(zhì)的鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率比純鋅與稀硫酸的反應(yīng)的速率快得多，這是因為。13.A、B、C都是金屬，A中混有C時，A先腐蝕；A與B組成原電池時，極。ABC三種金屬的活動性順序為（)A.A>B>CB.A>C>BC.B>A>CD.B>C>>A14.下列組合，能構(gòu)成原電池的是（)電極X電極Y電解液A.鋁銅稀鹽酸B.銅銅稀鹽酸C.銅鐵蒸餾水D.鋁鐵蔗糖溶液A為電池的正§4.1物質(zhì)在溶解過程中有能量變化嗎一、能量的守恒和轉(zhuǎn)化電能，機(jī)械能，動能，風(fēng)能，地?zé)崮埽柲?，潮汐能，核能?轉(zhuǎn)換能量守恒A3.吸收臭氧層4、資源有限，不可再生，污染嚴(yán)重；氫能源來源豐富，熱值高，不污染且可循環(huán)使用二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象5、D6、B7、C三、溶解和結(jié)晶8、C9、D10、C11、18an/(m-n)§4.2化學(xué)變化中的能量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)I、C2、D3、(l)lmol固態(tài)的C6H12O6和6mol氣態(tài)的O2反應(yīng)生成6mol氣態(tài)的CO2^6mol液態(tài)的H2O時，放出2804kJ的熱量。(2)(1)CHO(s)+6O(g)(2)6CO(s)+6HO(l)(3)吸收2804kJ的熱量6126222二、熱化學(xué)方程式4、C5