化學(xué)能與熱能

新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能

(第１課時）能否寫出天然氣燃燒的方程式？請問同學(xué)們家中燒煤燒天然氣是為了得到CO2嗎？化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的變化能量的變化七百多年前，著名的意大利旅行家馬可·波羅到過中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料。馬可·波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫道，中國有一種黑石頭，能夠燃燒，著起火來象木柴一樣，而且終夜不滅。馬可·波羅馬可·波羅游記☆利用化學(xué)反應(yīng)吸收能量來降溫生活中的這些事實例說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化。化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是當(dāng)今世界最重要的能源，研究它具有重要的意義?！舅伎寂c交流】化學(xué)反應(yīng)與能量變化有什么樣的關(guān)系呢？1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？

以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。H····Cl··

：＋→Cl····

H····動動手：1）用電子式表示HCl的形成過程2）寫出氫氣與氯氣的電子式結(jié)論1：

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。思考與交流電子式表示的是H原子與Cl原子通過共用電子對形成共價鍵.而實際參加反應(yīng)的是H2和Cl2分子。怎樣從分子變成原子呢？討論：怎樣才能斷開鍵呢？需要外界給予能量結(jié)論：斷開化學(xué)鍵需要吸收能量。由氫氣在氯氣中燃燒的現(xiàn)象可知，反應(yīng)時會放出大量的熱。結(jié)合化學(xué)過程是化學(xué)鍵斷開和形成的過程，容易知道。結(jié)論：形成化學(xué)鍵會

能量（吸收、放出）放出思考：H2與Cl2反應(yīng)是斷鍵時吸收的能量多還是成鍵時放出的能量多？為什么？形成理論一個化學(xué)反應(yīng)是放出能量還是吸收能量取決于斷開舊化學(xué)鍵所吸收的總能量與

形成新鍵放出的總能量的相對大小吸收的總能量>放出的總能量該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)吸收的總能量<放出的總能量該反應(yīng)為放熱反應(yīng)【例1】你知道嗎？斷開（或形成）1mol化學(xué)鍵所需吸收（或放出）的能量稱之為鍵能。不同化學(xué)鍵的鍵能是不相同的。已知斷開1molH-H鍵吸收能量436kJ，斷開1molCl-Cl鍵吸收能量243kJ，形成1mol用H-Cl鍵釋放能量432kJ。判斷反應(yīng)H2+Cl2=2HCl中發(fā)生的變化：（1）斷開鍵時吸收的總能量是

。（2）形成鍵時放出的總能量是

。（3）反應(yīng)過程中

（填“吸收”或“放出”）能量

。以下說法中不正確的是：(1)需要加熱才能進行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)(2)化學(xué)反應(yīng)開始時都需要吸收能量(3)E（斷鍵）<E（成鍵），則反應(yīng)放熱(4)可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸熱X【課堂過關(guān)檢測一】課堂練習(xí)【能力提升一】拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)

（釋放或吸收）的熱量

。釋放92KJ3、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B從微觀角度：即化學(xué)鍵的斷裂與形成，能計算出化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。下面我們從宏觀角度繼續(xù)探究化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。宏觀上：任何物質(zhì)都儲存有化學(xué)能，不同的物質(zhì)由于結(jié)構(gòu)和組成不同，則所含化學(xué)能不同。因此，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量不相等，導(dǎo)致反應(yīng)有能量的變化。思考？（1）當(dāng)反應(yīng)物具有的總能量比生成物所具有的總能量多時，反應(yīng)物變成生成物后，根據(jù)能量守恒原理，多到的能量哪去了？多到的能量放出去了結(jié)論：E反>E生，反應(yīng)為放熱反應(yīng)思考？（2）當(dāng)生成物具有的總能量比反應(yīng)物所具有的總能量多時，多到的能量哪里？多到的能量從外界吸進來結(jié)論：E生>E反，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的能量之和

E反生成物的能量之和

E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)【課堂過關(guān)檢測二】看圖討論，并回答問題左圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）右圖表示的化學(xué)反應(yīng)為

反應(yīng)（吸熱/放熱）放熱吸熱【課堂總結(jié)】一個化學(xué)反應(yīng)是為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于：取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小，或者取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。1、據(jù)反應(yīng)物及生成物的總能量的大?。ê暧^）反應(yīng)物總能量>生成物總能量放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量2、據(jù)斷鍵吸熱和成鍵放熱的相對大?。ㄎ⒂^）判斷吸熱還是放熱反應(yīng)的方法：斷鍵吸能>成鍵放能斷鍵吸能<成鍵放能放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：1、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識中不正確的是（）

A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉(zhuǎn)化為熱能

C.煤燃燒時，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能

D.白熾燈工作時，電能全部轉(zhuǎn)化為光能BDC2、已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定發(fā)生（1）宏觀：化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。（2）微觀：化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。小結(jié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因如石墨變?yōu)榻痄撌?，要吸?.895kJ的熱能，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，1mo