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1、第一节 化学能与热能,第二章 化学反应与能量,物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,这些能量变化通常又表现为热量的变化,【实验2-1】,铝与稀酸和弱酸反应,需要加热. 选择强酸且浓度不要太低。 使用纯度好的铝条， 反应前要用砂纸打磨光亮，。,触摸明显感觉到反应放热， 用温度计测量效果会更好,思考与讨论 1.铝与盐酸反应的化学方程式： 。 2.在反应过程中你将能看到什么现象？ 3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？ 4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？,铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高,该反应是放热 反应
2、,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,【实验2-1】,反应过程中从环境吸收热量,Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O,【实验2-2】,要点：在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。 （1）Ba(OH)28H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触； （2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应； （3）有刺激性气味的氨气，环境的污染，氨气的吸收,用化学键的观点来分析化学反应的 本质过程是什么？,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。,吸收能量,放出
3、能量,化学变化的特征:,化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。,一、化学键与化学反应中能量变化的关系,1、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要吸收能量；而形成生成物中 的化学键要放出能量。,例如：断开HH键要吸收能量。 形成HH键要放出能量。,2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量 变化的主要原因。,？,一个化学反应吸收能量还是放出能量是 由什么决定的呢？,一、化学键与化学反应中能量的变化关系 ：,旧化学键的断裂 新化学键的形成,吸收E1,放出E2,若E1E2 ，反应吸收能量,若E1E2，反应放出能量,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变
4、化的主要原因。,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,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,化学反应,化学反应,化学反应放出热量,化学反应吸收热量,二、化学能与热能的相互转化,小结：,能量公式化,E（反应物）E（生成物）Q,(能量守恒定律）,E（反应物）E（生成物）Q,Q0为放热反应,Q0为吸热反应,放热、吸热的原因：,反应物,生成物,具有能量E反,具有能量E生,若E反E生，则反应放热，则为放热反应,若E反E生，则反应吸热，则为吸热反应,1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 ；而形成生成物的化学键要
5、。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于:,吸收能量,放出能量,反应物总能量与生成物总能量的相对大小,练习：,2.molH-I 键的健能是299KJ。 mol I I 键的键能是151KJ， mol -键的键能是436KJ, 则H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反应是（） 、吸热反应、放热反应 、分解反应、可逆反应,、,3、下列反应中属吸热反应的是 （ ） A 镁与盐酸反应放出氢气 B 生石灰溶于水的反应 C 硫在空气或氧气中燃烧 D Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应,4、下列说法不正确的是 ( ) A, 化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B, 放热反应不需要加热即可发
6、生 C, 需要加热条件的化学反应都是吸热反应 D, 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量 , 分解反应肯定是吸热反应 , 物质燃烧放出热量,、C、E,总结,1,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,燃料的燃烧 中 和 反 应 金 属 与 酸 物质氧化,吸热反应,C+CO2 , H2+CuO C+H2O Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl CaCO3高温分解,3化学反应中能量守恒,2化学反应实质：化学反应的特点是有新物质生成。 “新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。,【实验2-3】进行下列两组对比实验。,反应物及用量,HNO3 2 mL 1
7、mol/L,NaOH 2 mL 1 mol/L,HCl 2 mL 1 mol/L,NaOH 2 mL 1 mol/L,混合前温度,室温,室温,混合后温度,t1,t2,结 论,HNO3与NaOH发生 中和反应时放热,HCl与NaOH发生 中和反应时放热,对实验进行归纳和概括,强酸与强碱发生中和反应时放出热量,酸,碱,实验要点：通过二组强酸和强碱之间的反应对比实验，定性的得到“中和热”概念。 注意： （1）二组实验所处条件要相同，如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同； （2）二组实验酸和碱的用量要相同，以保证生成水的量相同； （3）控制相同的反应时间。,本质分析: 二个反应的化学方程式和离子方
8、程式分别为： HNO3+NaOH=NaNO3+H2O， H+ + OH- = H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O， H+ + OH- = H2O,思考： 为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？,反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水，中和反应，离子方程式相同。可推测，即中和反应都放热。 二个反应中H+和OH-离子的量都相等，则生成水的量也相等，故放出的热量也相等（上述二个实验中，温度上升的幅度接近）。,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）用隔热装置，尽量减少热量散失；,（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
9、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,中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时 所释放的热量称为中和热,例题: 25mL 2mol/L的盐酸和25mL 2mol/L的氢氧化钠溶液反应，起始温度为t1，终止温度为t2 ，反应后溶液的比热容c=a J /(g ) 。计算（1）上述反应释放的热量。 （2）计算中和热。（各溶液的密度都近似为1 g /cm3 ）,练习：,CD,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
10、.吸热反应在一定条件下也能发生反应,成键放出的能量大于断键吸收的能量时，反应最终放出能量，这部分能量以热的形式放出就是热能。吸热反应所吸收的热量被用于破坏反应物中的化学键。,放热反应是成键放出的能量大于断键吸收的能量，但化学反应首先需要能量来断键。,2、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1molHO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,3、 如右图所示，把试管放入盛有25时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是 (2)产生上述现象的原因是 (3)写出有关反应的离子方程式 (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图,
