高中化学能与热能课件人教新课标必修2.ppt

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1、第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系能源与人类能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图你知道吗?煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和

2、化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？一、化学键与化学反应中能量变化的关系思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？1、化学反应中能量的变化⑴化学反应的本质以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl断开断开点燃一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。形成

3、⑵化学反应中能量变化的主要原因吸收能量吸收能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。H·＋→ClClH·放出能量思考：一个化学反应放热还是吸热取决于什么？取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小⑶从化学键的观点来分析能量的变化实验测得，在25℃,101KPa条件下，将1molH2(H-H)变为2molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子变成1molH2(H-H)放出436kJ能量，这个能量就是H-H的键能。某些键的键能(kJ/mol)对于某个确定的化学反应，如何判断它是

4、放出能量还是吸收能量呢？键能越大含该键的分子越稳定化学键越牢固在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是反应放热(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—683kJ=179kJ课堂练习各种物质都贮存有化学能。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所

5、包含的化学能也不同。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。水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）分析化学反应：反应物的总能量>生成物的总能量化学反应放出能量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）分析化学反应：反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应反应物的总能量=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+吸收的热量化学

6、反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程小结断键吸收总能量<成键放出总能量断键吸收总能量>成键放出总能量反应物的总能量>生成物的总能量反应物的总能量<生成物的总能量反应放出能量反应吸收能量化学反应中能量变化原因（1）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。问题探究整个反应过程（放出/吸收）kJ热量4H+2O2H2+O22H2O吸收能量kJ放出能量kJ反应坐标能量已知断开1mol氢气中的化学

7、键需要消耗436kJ能量，断开1mol氧气中的化学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH-O键能够释放463kJ能量。试说明当1mol反应2H2+O22H2O发生时的能量变化情况，并将反应中能量变化的数值标注在右图中。点燃13681852放出484二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律（1）质量守恒定律：（2）能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量（如热能和电能等），总能量保持不变。2、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化根据能量变化情况角度分：（1）化学上把有热量放出的化学反

8、应叫做放热反应（2）化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应探索与总结常见的放热反应和吸热反应放热反应燃料的燃烧(与O2的反应）中和反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应（生石灰和水）物质的缓慢氧化吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大部分分解反应多数铵盐溶于水一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系，与反应物与生成的总能量的