化学能与热能1

（2）化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应
规律：
能 量 反应物
能 量
生成物
放 热 反应
反应物 生成物
吸 热 反应
反应过程
反应过程
练习：
吸收能量 1、在化学反应中，断裂化学键需要_______，形成 放出能量 化学键要_________。化学反应是吸热反应还是放 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 热反应决定于_____________________
规律：
（1）如果反应物所具有的总能量高于生 成物所具有的总能量，那么在发生化学反 应时，就有部分能量以热的形式释放出来；
（2）如果反应物所具有的总能量低于生 成物所具有的总能量，那么在发生化学反 应时，反应物就需要吸收能量，才能转化 为生成物。
小结：
能量公式化
E（反应物）＝E（生成物）＋Q (能量守恒定律）
H－Cl
键能越大
化学键越牢固
含该键的分子越稳定
课堂练习一
在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知 H－H 键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ， H－Cl键能为431kJ，判断该反应是 放热 反应
• 则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为： 436kJ＋247kJ＝683 kJ， • (2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为： 431kJ＋431kJ＝862 kJ， • (3)反应中放出的热量的计算： • 862kJ—683kJ=179kJ
点燃
实验２－2
现象
结论
有刺激性气味气体产生；玻璃片 8H 上的水结成冰，玻璃片与烧杯底 Ba(OH)2· 2O与NH4Cl 被冰粘在了一起；用手触摸杯壁 反应的过程吸收热量。 下部，有凉的感觉。
化学反应方程式： Ba(OH)2· 2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ 8H +10H2O 玻璃棒的作用： 搅拌，使混合物充分接触
问题交流【学与问】 这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能 之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：
获取能量
化学反应
煤、石油、天然气的燃烧（产生）
CaCO3经过高温煅烧分解成CaO（动力）
热能
热能对化学反应的支持作用 ，利用热能来完成常温下很 难发生的化学反应。
探索与总结
常见的放热反应和吸热反应
吸热 反应 燃料充分 燃烧
反应物的总能量小于生成 物的总能量 减少 污染
新 能 源 的开发
实验２－１
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，你将采取 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？
科学视野
1、社会发展与能源利用 2、人类利用能源的三个阶段 柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期
生物体中的能量转化 人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧 本质相同，都是放热反应。只是二者条件 不同，且前者更加合理有效。
课本习题答案：
1、吸收能量；放出能量。反应物的总能量与生成物的总能 量的相对大小。 2、热量；放出。 3、C、H；CO2、H2O。 4、放热反应的是②③④⑤⑥，吸热反应的是①。 5、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收 热量，而形成生成物中的化学键要放出热量。若放出的热 量大于吸收的热量时，该反应是放热反应；若吸收的热量 大于放出的热量时，该反应是吸热反应，且吸收的热量由 外加热源（如酒精灯）提供，以满足断开反应物化学键所 需能量的不足。
实验记录：
现象
有气泡冒出，溶液的温度明 显升高。
结论
铝与盐酸反应的过程放 出热量。
【课堂小结】 反应物 的能量 生成物 的能量 能量的释放
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量
反应物 的能量
能量的吸收
生成物 的能量
生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量
问题探究
已知断开1mol 4H+2O 氢气中的化学键需要 能 消耗436kJ能量，断 量 吸收能量 放出能量 开1mol氧气中的化 学键需要消耗496kJ 1368 kJ 1852 kJ 能量，形成水分子中 的1molH-O键能够 2H2+O2 释放463kJ能量。试 说明当1mol反应 2H2O 点燃 2H2 + O2 2H2O 发生时的能量变化情 反应坐标 况，并将反应中能量 整个反应过程（放出/吸收） 变化的数值标注在右 放出484 kJ热量 图中。
反应物成糊状的原因： 结冰粘结
结论：该反应是吸热反应
思考：
酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？
实验２－3
现象
中和反应后溶液的温度比 反应前盐酸和氢氧化钠溶 液的温度高。
结论
盐酸和氢氧化钠溶液的反 应过程中放出热量，使溶 液混合物的温度升高。
分析：酸碱反应的本质就是H+ + OH- = H2O 。
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、化学反应的本质是什么？ 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。
点燃
H2
可得出推论：酸碱中和反应都是放热反应。 反应中H+和OH-离子的量相等 ，生成水的量相 等，放出的热量也相等 ．
思考与交流： 中和热的概念: 酸与碱发生中和反应生成1molH2O 时所释放的热量称为中和热。 注：（1）中和反应都放出热量 （2）稀溶液中，强酸与强碱的中和 热为定值：57.3KJ/mol
吸 收 能 量
=
2HCl
·： · · · · Cl → H Cl H· ＋ · · · · 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变 化的主要原因。 · · · ·
⑶. 从化学键的观点来分析能量的变化
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。 放出能量
吸收能量
所以：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
2.1%
16.6% 5.1%
76.2%
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？
6、乙同学的观点正确。“加热”是反应条件，有些反应 （如燃烧等放热反应）在开始前也需要外界提供能量，以 加快分子之间的碰撞次数，只有对其加热使温度升高到一 定程度，反应才开始进行；随着反应的进行，其本身放出 的热量能满足自身需要且有剩余，反应后不再加热。而吸 热反应必须加热才能进行。
7、甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2→CO2+2H2O;水分 解的化学方程式为2H2O 通电 2H2↑+O2↑。甲烷燃烧放出热 == 量是由于形成1mol CO2和2molH2O分子内化学键释放的 总能量高于断开1mol CH4和2molO2分子内化学键所吸收 的总能量。水的分解要吸收能量是由于形成2molH2和 1mol O2分子内化学键释放的总能量小于断开2molH2O分 子内化学键所吸收的总能量。
太阳能、化石能源、水能、 风能、潮汐能、地热能、生 物质能、核能以 及氢能。
1、下列说法正确的是（
CD ）
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在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.吸热反应在一定条件下才能发生反应
2、判断： （1）加热的反应一定是吸热反应 （2）一个反应是吸热或放热与反应条件 没有直接联系，与反应物与生成物 的总能量的相对大小有关。 （3）化学反应中的能量变化都表现为热 能变化.
放热反应
燃料的燃烧(与O2的反应）
吸热反应
C+CO2 H2+CuO C+H2O Ba(OH)2.8H2O+ 大部分化合反应（生石灰和 水） 物质的缓慢氧化
CaCO3高温分解
大部分分解反应 多数铵盐溶于水
反应过程中的能量变化
1、人类文明与能源开发、利用的关系
E（反应物）－E（生成物）＝Q
Q>0为放热反应 Q<0为吸热反应
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， 总能量保持不变。 （1）放热反应 （2）吸热反应
2、吸热反应和放热反应
小结：
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应叫做放热反应
学习目标
•知道化学键的断裂和形成是化学反应中 能量变化的主要原因。 •通过生产、生活中的实例了解化学能与 热能的相互转化。
•探究化学能转化为热能在生产、生活中 的应用。
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。
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
想一想： 在化学反应中，随着 物质的变化，既有反应物 中化学键的断裂，又有生 成物中化学键的形成，化 学能也随之而改变。那么， 一个化学反应吸收能量还 是放出能量是由什么决定 的呢？
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。