2.1.1化學(xué)能與熱能

1、,2 化學(xué)反應(yīng)與能量,第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 （第1課時）,【學(xué)習(xí)目標】,【重點難點】,（1）掌握化學(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； （2）了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)； （3）掌握用圖表表示吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)中能量變化的方法；,1、化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化； 2、從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。,2.8%,7.3%,67.2%,我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖,一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系,22.7%,能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能

2、等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可避免的能源危機。,科學(xué)視野,煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機物（煤中含有大量的碳），化石燃料（ 煤、石油、天然氣）不可再生人類面臨能源枯竭的危機，在這方面化學(xué)能做出什么貢獻？,不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時放出的熱量會不同？燃料在燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的熱能來自哪里？,思考交流,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。 化學(xué)鍵：使離 子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用。 *鍵能 ：拆 開1 mol某鍵所需的能量或形成1 mol該化學(xué)鍵所釋放的能

3、量叫鍵能。單位：kJ/mol。,1、,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,斷開,斷開,一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。,形成,點燃,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,吸收能量,斷開,斷開,吸收能量,形成,放出能量,點燃,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。,2、從化學(xué)鍵的觀點來分析能量的變化,問題：一個化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于什么呢？,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,實驗測得，在25、101 KPa條件下，將1 mol H2 (H-H)變?yōu)? mol H原子需吸收

4、436 kJ能量，而2 mol H原子變成1 mol H2 (H-H)放出436 KJ能量，這個能量就是H-H鍵的鍵能。,某些化學(xué)鍵的鍵能(KJ/mol),對于某個確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？,鍵能越大,含該鍵的分子越穩(wěn)定,化學(xué)鍵越牢固,在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知HH 鍵的鍵能為436 kJ，ClCl鍵的鍵能為247 kJ，HCl鍵的鍵能為431 kJ，判斷該反應(yīng)是 反應(yīng),放熱,課堂練習(xí)一,(1)化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量。吸收的總能量為436 kJ247 kJ683 kJ； (2)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。釋放的總能量為431 kJ431 kJ862 kJ

5、； (3)反應(yīng)中放出的熱量的計算： 862 kJ - 683 kJ=179 kJ,加熱,【小結(jié)】： 1化學(xué)反應(yīng)的特點是有新物質(zhì)生成， 生成物和反應(yīng)物總能量不同。 2反應(yīng)中要遵循能量守恒。 3反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱。如果二者能量比較接近，則放熱和吸熱不明顯。 4.物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能、能量高低的關(guān)系：物質(zhì)本身所具有的能量越高越不穩(wěn)定、鍵能就越小。,水由高處向低處流要釋放能量（勢能轉(zhuǎn)換為動能）,二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量的相對大小的關(guān)系,反應(yīng)物本身所具有的總能量和生成物本身所具有的總能量之間的相對大小與反應(yīng)放熱、吸熱的關(guān)系分別如何？（提示：可從

6、能量守恒角度 分析）,分析化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,看圖討論,將水由低處抽向高處需提供能量 （電能轉(zhuǎn)換為機械能，再轉(zhuǎn)換為勢能）,分析化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量,反應(yīng)物的總能量高,生成物的總能量低,生成物的總能量高,反應(yīng)物的總能量低,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量,生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量,化學(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程,小結(jié),規(guī)律：,一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。 （1）如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，就有部分能量以熱的形式釋放出來； E（反應(yīng)物）E（生成物）放出能量 （2）如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。 E（反應(yīng)物）E（生成物）吸收能量,課堂小結(jié)：,能量公式化,E（反應(yīng)物）E