高中化学必修2化学能与热能
高一化学必修二2.1化学能与热能
2. 该反应是 吸热 反应;
3. 热 能转化 化学能
为
能储存起来。
二、化学能与热能的相互转化
1、化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化
2、 若E(反应物)> E(生成物),表现为放热 (化学能转化为热能,释放能量),叫放热 反应 若E(反应物)< E(生成物),表现为吸热 (热能转化为化学能,储存能量),叫吸热 反应
CO2+C ==2CO
C+H2O == CO+H2 Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl 大部分分解反应 多数铵盐溶于水
注意:有热量放出未必是放热反应
某些常见的热效应: (a)放热:①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO 溶于水; 吸热:铵盐溶于水。 (b)反应条件与热量变化没有必然的关系,既需 要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
身体健康,学习进步!
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
知识回顾
1、化学反应的基本特征是什么? 有新物质生成。
2、化学反应的实质: 旧化学键的断裂和新化学键的形成。
“即食即热型快餐”越来越受到外出旅 游者的青睐。“十一”长假期间,小明 和爸爸妈妈一起到野外旅游。临到中午 时,他们一家围在一起准备就餐,只见 小明爸爸拿出一个包装盒,轻轻一拉露 在外面的绳头,几分钟后打开盒盖,热 气腾腾的饭菜便呈现在眼前。周围的人 惊叹不已:他们没有生火为什么吃的饭 是热的呢?原来,盒底部有夹层,内部 设有水袋和生石灰袋,当拉起开关时, 水袋中的水和生石灰接触,产生的热量 使饭菜变热。
--------化学键的断裂需要 吸收 能 量(吸收、放出),化学键的形成 需要 放出 能量(吸收、放出)。
以下列反应为例:
人教版高二化学必修二知识点:化学能与热能
原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,取決於反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量
3、能源的分類:
形成條件
利用歷史
性質
一次能源
常規能源
可再生資源
水能、風能、生物質能
不可再生資源
煤、石油、天然氣等化石能源
新能源
可再生資源
太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣
不可再生資源ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核能
二次能源
(一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源)
電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業餘熱、酒精、汽油、焦炭等
【思考】一般說來,大多數化合反應是放熱反應,大多數分解反應是吸熱反應,放熱反應都不需要加熱,吸熱反應都需要加熱,這種說法對嗎?試舉例說明。
點拔:這種說法不對。如C+O2=CO2的反應是放熱反應,但需要加熱,只是反應開始後不再需要加熱,反應放出的熱量可以使反應繼續下去。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但反應並不需要加熱。
2、常見的放熱反應和吸熱反應
常見的放熱反應:
①所有的燃燒與緩慢氧化。
②酸堿中和反應。
③金屬與酸反應制取氫氣。
④大多數化合反應(特殊:是吸熱反應)。
常見的吸熱反應:
①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如:
②銨鹽和堿的反應如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结The document was prepared on January 2, 2021第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化.原因: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.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.E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应.E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应.2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化.②酸碱中和反应.③金属与酸反应制取氢气.④大多数化合反应特殊:C+CO2△2CO是吸热反应.常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:Cs+H2Og △COg+H2g.②铵盐和碱的反应如BaOH2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等.3、能源的分类:思考一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗试举例说明.点拔:这种说法不对.如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去.BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热.第二节化学能与电能1、化学能转化为电能的方式:2、原电池原理1概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池.2原电池的工作原理:通过氧化还原反应有电子的转移把化学能转变为电能.3构成原电池的条件:1电极为导体且活泼性不同;2两个电极接触导线连接或直接接触;3两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路.4电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少.正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加.5原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极K、Ca、Na太活泼,不能作电极;较不活泼金属或可导电非金属石墨、氧化物MnO2等作正极.②根据电流方向或电子流向:外电路的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极.③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极.④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小.正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出.6原电池电极反应的书写方法:i原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应.因此书写电极反应的方法归纳如下:①写出总反应方程式. ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应.③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应.ii原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得.7原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快.②比较金属活动性强弱.③设计原电池.④金属的腐蚀.2、化学电源基本类型:①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗.如:Cu-Zn原电池、锌锰电池.②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用.如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等.③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂KOH等.第三节化学反应的速率和限度1、化学反应的速率1概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量均取正值来表示. 计算公式:vB=()c Bt∆∆=()n BV t∆•∆①单位:mol/L·s或mol/L·min②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率.③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率.④重要规律:i速率比=方程式系数比ii变化量比=方程式系数比2影响化学反应速率的因素:内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的主要因素.外因:①温度:升高温度,增大速率②催化剂:一般加快反应速率正催化剂③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率溶液或气体才有浓度可言④压强:增大压强,增大速率适用于有气体参加的反应⑤其它因素:如光射线、固体的表面积颗粒大小、反应物的状态溶剂、原电池等也会改变化学反应速率.2、化学反应的限度——化学平衡1在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态.化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响.催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响.在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应.通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应.而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应.在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行.可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质反应物和生成物的物质的量都不可能为0.2化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变.①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应.②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行.③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0.即v正=v逆≠0.④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定.⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡.3判断化学平衡状态的标志:① V A正方向=V A逆方向或n A消耗=n A生成不同方向同一物质比较②各组分浓度保持不变或百分含量不变③借助颜色不变判断有一种物质是有颜色的④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z。
化学必修二人教版 第一节 化学能与热能(共27张PPT)
5、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是
放热的。据此,以下说法正确的是( A )
A、石墨在一定条件转化成金刚石一定是吸
热反应; B、金刚石比石墨所具有的能量高; C、金刚石转化成石墨只是物理变化; D、金刚石在常温下很容易转化成石墨。
6、 “摇摇冰混合 B
化学反应与能量
化学能与热能
二、化学能与热能的相互转化
1、化学反应中的能量变化,通常表现为热 量的变化——吸热或放热。
实验2-1
现象 铝与盐酸反应,产生大量 气泡,温度升高 结论 该反应是 放热反应
实验2-2
实验现象:
玻璃片会与小烧杯粘结在一起;有刺激性 气味气体产生;反应物变成糊状。
结论: 该反应是吸热反应
1、生物体中的能量变化 2、人类利用能源的三个阶段 ①柴草时期。 ②化石燃料的使用推动了工业革命的发展。 ③多能源结构化学仍是主要角色之一。
【课堂练习】
1、下列反应中既属于氧化还原反应同时
又是吸热反应的是( B、镁与稀盐酸 C、灼热的炭与CO2
C
)
A、Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应
D、甲烷与O2反应
反应方程式:
Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 +10H2O
实验2-3
思考与交流:
应注意: 1、用隔热装置,尽量减少热量散失; 2、酸和碱的物质的量要准确:n=C×V; 3、温度计越精确越好; 4、注意控制反应时间; 5、多做几次实验,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。
3
煤、石油、天然气的燃烧(产生)
热能对化学反应起支持作用 ,利用热能来完成常温下很 难发生的化学反应。
人教版高中化学必修第2册 第二章 化学能与热能
对于同一物质来说,物质所具有的能量与物质的量成正比。
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)
反应物
E反1
E生1
E反2
E生2
生成物
E 生1 — E反1 = 2(E生2 — E反2)
一个化学反应的能量变化量与反应物、生成物的物质的量有关(成正比);
2mol H +2mol Cl
Q吸 Q放
1molH2 (g)+1molCl2 (g)
243KJ/mol 436KJ/mol
2molHCl (g)
反应过程
放热反应
Q吸=679kJ Q放=862kJ Q吸 - Q放= -183kJ
431KJ/mol
放热反应 旧键断裂所吸收的能量<新键形成所释放的能量 吸热反应 旧键断裂所吸收的能量>新键形成所释放的能量
2、从物质具有的总能量来看:比较反应物的总能量和生成物的总能量相对大小即可推知 反应的热效应;
3、化学反应能量的特点: ①一个化学反应其正、逆反应的能量变化,在数值上相等; ②一个化学反应的能量变化量与反应物生成物的物质的量有关(成正比);; ③一个化学反应的能量变化量与反应物、生成物的状态有关。
三、化学能与热能的转化的应用
能量
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2BaCl2+2NH3↑+10H2O
能量
1molH2和1molCl2 的总能量
2molBaCl2、2mollNH3 和10molH2O的总能量
2molHCl 的总能量
183kJ
1molBa(OH)2·8H2O和 2molNH4Cl的总能量
人教版高一化学必修二2.1-化学能与热能课件(共54张PPT)
必修2 第二章 化学反应与能量
吸热反应与放热反应的比较 1.放热反应和吸热反应
放热反应
反应物具有的总能量 大于生成物具有的总 能量 生成物分子成键时释 放的总能量大于反应 物分子断键时吸收的 总能量
吸热反应
反应物具有的总能量 小于生成物具有的总 能量 生成物分子成键时释 放的总能量小于反应 物分子断键时吸收的 总能量
必修2 第二章 化学反应与能量
已知反应X+Y===M+N为吸热反应,对这个反应的 下列说法中正确的是( ) A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的 B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进 行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生 成物中化学键所放出的能量 D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
必修2 第二章 化学反应与能量
(3)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因 是化学键的断裂和形成。 3.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) (1)物质的稳定性与能量的关系
必修2 第二章 化学反应与能量
(2)化学反应中能量变化的决定因素(用E表示物质 能量)
必修2 第二章 化学反应与能量
1.有化学键断裂的变化一定是化学变化吗? [提示] 有化学键断裂的变化不一定是化学变化 。如:HCl溶于水时,在水分子的作用下,H—Cl键被 破坏,但是无新化学键的生成,不是化学变化。
则反应:N2+3H2===2NH3的能量变化 ΔQ=Q(吸)-Q(放)=(942 kJ+436 kJ×3)-391 kJ×3×2=-96 kJ 即该过程放出96 kJ热量。
必修2 第二章 化学反应与能量
考向提醒:
(1)同一个化学键,断裂时吸收的能量与形成时放出 的能量相等。 (2)微观上,吸收的能量与放出的能量的相对大小决 定了反应的能量变化。 宏观上,反应物的总能量与生成物的总能量的相对大 小决定了反应的能量变化。
高中化学必修2第二章第一节 化学能与热能
第一节化学能与热能1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。
3.应用键能计算反应过程中的能量变化。
4.了解化学能与热能的相互转化。
5.理解中和热的概念,学会定性和定量研究化学反应中热量变化的科学方法。
6.了解能量转化在生产、生活中的应用。
要点一化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应的实质。
化学反应的实质是,即反应物中的断裂和生成物中的形成。
2.化学反应中能量变化的直接原因。
(1)物质中的微粒之间是通过结合的。
(2)断开反应物中的化学键要能量;形成生成物中的化学键要能量。
(3)化学键的和是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
3.化学反应中能量变化的根本原因。
反应物总能量与生成物总能量。
4.化学键与化学反应中能量变化的关系。
5.化学反应过程中的能量变化。
【应用思考】1.浓硫酸稀释时放出了热量,有化学键变化吗?是不是放热反应?2.化学反应中都有能量变化吗?为什么?要点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:自然界的物质发生转化时,不变。
(2)能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,但是体系包含的不变。
2.吸热反应和放热反应。
(1)吸热反应:热量的化学反应。
(2)放热反应:热量的化学反应。
3.化学能与热能的相互转化。
(1)化学能转化为热能。
(2)热能转化为化学能。
4.中和热。
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成称为中和热,单位为kJ·mol-1。
5.化学能与热能相互转化的应用。
(1)化学物质中的通过反应转化成,是人类生存和发展的动力之源。
(2)转化成是人们进行化学科学研究、创造新物质不可或缺的条件和途径。
6.人类利用能源的三个阶段。
(1)柴草时期。
该时期从火的发现至18世纪产业革命,以树枝杂草为主要能源。
(2)化石能源时期。
从18世纪中期到现代,以、、为主要能源。
高一化学必修二第一节化学能与热能
第一节 化学能与热能
面对能源枯竭的危机,化学在推动人类社会不断的进步方面能作出什么贡献?
学与问
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类 (烃——含C、H,煤中含有大量的碳)等有机物, 它们在燃烧时释放出热能。你一定想知道,这种 能量从何而来?它与化学物质及其化学反应有什 么关系? 石灰石(主要成分是CaCO3)要经过高温煅 烧才能变成生石灰(CaO),高温条件提供的热能 在石灰石的分解反应中起到什么作用?
注意: (1)强酸与强碱的稀溶液
(2)中和热为定值:57.3KJ/mol
常见的放热反应和吸热反应 放热反应
物质与氧气的反应 燃烧 中和反应 金属与酸反应 活泼金属与水的反应 生石灰和水反应 大部分化合反应
吸热反应
C+CO2 C+H2O H2+CuO Ba(OH)2· 2O+NH4Cl 8H Fe+H2O(g) 铵盐与碱反应 大部分分解反应
三、化学能的应用
1.化学能的应用 (1)利用热量进行生活、生产和科研 (2)利用热能使很多化学反应得以发生
注意: (1)燃料充分燃烧 (2)减少污染 (3)人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同, 最终产物一样(都是二氧化碳和水),都是放热反应, 所放出的能量也相等,只是二者反应条件不同,所以生 物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。
某些共价键的键能(kJ/mol)
共价键 H-H
Cl-Cl Br-Br I-I C-C
键能 436
247 193.7 152.7 347.7
共价键 C-H
O-H N-H H-Cl H-I
键能 415.0
462.8 390.8 431.8 298.7
高一化学必修二化学能与热能
1.金属与酸的反应
2.所有的燃烧反应
3.酸碱中和反应
4.大多数化合反应 1.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应
高温
2. C(s) + CO2(g) === 2CO(g) △
3. C(s) + H2O(g) === CO(g) + H2(g)
4. H2(g) + CuO(s) === Cu(s) + H2O(g) 5.大多数分解反应
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。
3、化学反应中能量转化遵循能量守恒 原则。
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)反应中能量变化的计算: 683kJ—862kJ=—179kJ E反-E生<0,放热反应
二、化学能与热能的相互转化
H2
H—H
断 开
+ Cl2
Cl —Cl
断 开
点燃
= 2HCl
形 成
·· ··
H · + ·C····l: → H C····l
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。
H2 + Cl2
点燃
= 2HCl
H—H Cl —Cl
断 开
吸 收 能
断 开
吸 收 能
量
量
H· +
· C····l :
➢质量守恒定律 ➢能量守恒定律 ➢化学反应中的能量变化,通常主要表现为
热量的变化。 ➢热量的变化:吸热和放热
怎样设计实验来了解反应中的 热量变化情况?
化学必修2《化学能与热能》PPT课件
小结:
能量公式化
E(生成物)-E(反应物)=△H
△H>0为吸热反应 △H<0为放热反应
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,
(1)放热反应 (2)吸热反应
2、吸热反应和放热反应
总能量保持不变。
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
反应吸收热量。
化学反应方程式: Ba(OH)2· 8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ +10H2O 玻璃棒的作用: 搅拌,使混合物充分接触
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。
化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
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
H—H
断 开
+
断 开
Cl2
Cl —Cl
= 2HCl
形 成
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。
⑵、化学反应中能量变化的主要原因
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 。 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 .
人教版高中化学必修二课件2.1化学能与热能(58张)
C.放热92.5 kJ
D.吸热92.5 kJ
【解析】选C。破坏1 mol H—H键、Cl—Cl键、H—Cl键分别需
要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ能量,对反应:H2+Cl2===== 2HCl,H2和Cl2生成2 mol HCl放出的热量为2×432 kJ-436 kJ -243 kJ=185 kJ,则H2与Cl2生成1 mol HCl总的过程需要放热 92.5 kJ。
二、化学能与热能的相互转化
1.两条基本的自然定律
总质量
总能量
2.化学能与热能的相互转化
(1)吸热反应和放热反应。
吸收 热量的化学反应。 ①吸热反应:_____ 放出 热量的化学反应。 ②放热反应:_____ (2)写出下列反应的化学方程式并注明属于吸热反应还是放热 反应。 2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ ,_____ 放热 反应。 ①铝与稀盐酸:________________________ ②Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体: Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O ,_____ 吸热 反应。 _________________________________________ NaOH+HCl====NaCl+H2O ,_____ 放热 反应。 ③NaOH溶液与稀盐酸:____________________
键形成时放出的能量均不相等,所以任何化学反应都有能量的
变化。
2.加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应?不需加热就能 进行的反应是否一定是放热反应? 提示:不一定。加热条件下进行的反应不一定是吸热反应,如 △ 2Na+O2====Na2O2是放热反应。不需加热就能进行的反应也不一
高一化学必修2第二章第一节化学能与热能_
2、已知反应 2H O 2H O , 2 2 2 H-H键能436kJ/mol;O=O键能为496kJ/mol; H-O键能为463kJ/mol 求(1)该反应为放热还是吸热? (2) 能量的变化值为多少?
反应 Br2 H 2 2HBr , 已知的Br2的键能为193kJ/mol;H2的 键能为247kJ/mol;HBr的键能为 366kJ/mol;请问该反应的△H为多 少?
二、化学能与热能的相互转化
怎样设计实验来了解反应中的 热量变化情况?
下面我们通过实验视频来认识 和感受一下化学能与热能的相互 转化!
[实验探究2—1]
铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2-3mL6mol/L 的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝 条,观察现象,并用温度计测量溶 液温度的变化.
实验2-1
有关燃烧热的计算 【例2】乙醇的燃烧热△H= -1366.8 kJ/ mol ,在25℃、101kPa时,1 kg 乙醇充分燃烧 后放出多少热量?
【解】n(C2H5OH)= 1000 g / 46g/mol =21.74mol 1 kg C2H5OH燃烧后产生的热量: 1366.8 kJ/ mol× 21.74mol=2.971 ×10 4kJ
看图讨论
分析化学反应
放出能量
看图讨论
分析化学反应
吸收能量
规 律
宏观上:
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; 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。
3、多能源结构时期:可再生能源、清 洁能源
练习:指出下列说法的正误
人教版高中必修二化学21-化学能与热能(44张PPT)
实验 2-3:盐酸与NaOH的反应
现象
结论
反应后温度升高
反应放出热量
H+ + OH- = H2O
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
中和热的测定 装置
保温、隔热、减少实验过程中的热量损失
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
(1)所有的燃烧反应
(1)大多数分解反应
2、物质所具有的能量与物质稳定性 之间有何种关系?
水由高处向低处流要释放能 量(多出的势能转换为动能)
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
图像表示:
反应放出能量 反应物的总能量 >生成物的总能量 断键吸收总能量 <成键放出总能量
反应吸收能量
反应物的总能量 <生成物的总能量 断键吸收总能量 > 成键放出总能量
【课堂练习】
1、 刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质
(同素异形体)。在100 kpa时,1 mol石墨转化为 刚石,要吸收1.895 kj的热能。据此,试判断在100
现象
结论
有气泡放出,温度升高 反应放出热量
* 属与酸或水的反应一般都是放热反应。
实验 2-2:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
现象
结论
有刺激性气味,烧杯变冷,烧 杯下面的玻璃片被冻在一起, 混合物呈糊状
反应吸收热量
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl = BaCl2+2NH3↑+10H2O
人教版必修2高中化学2.1-化学能与热能 (共24张PPT)
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(2)宏观角度
反应物的总能量>生成物的总能量 反应释放能量
反应物的总能量<生成物的总能量 反应吸收能量
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3、化学能的储存
(1)化学能是物质所含有的一种能量。 各种物质都储存有化学能,不同的物质 储存的化学能不同。能量越低,越稳定
(2)化学能在化学变化中可释放出来转 化为其他能量,其他能量也可通过化学变 化转化为化学能储存在物质中。
kJ,判断该反应是 放热 反应
(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能 量为:436 kJ+247 kJ=683 kJ,
(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能 量为:431 kJ+431 kJ=862 kJ,
(3)反应中放出的热量的计算:
862 kJ - 683 kJ=179 kJ
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第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能 第1课时
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
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?
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P33实验2-1
——化学能转化为热能
现象
结论
有气泡放出,温度升高
反应放出热量
P34实验2-2
——热能转化为化学能
现象
有刺激性气味,烧杯底部很 冷,烧杯下面的玻璃片被冻 在一起。
结论
反应吸收热量
Ba(OH)2·8H2O +2NH4Cl ===BaCl2 +2NH3·H2O + 8H2O
必修2__2.1化学能与热能
2、下列关于能量转换的认识中不正确的
是( BD )
A. 电解水生成氢气和氧气时,电能转 化为化学能 B. 绿色植物进行光合作用时,太阳能 转化为热能 C. 煤燃烧时,化学能主要转化为热能 D. 白炽灯工作时,电能全部转化为光能
3、已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应 的下列说法中正确的是( C ) A. B. C. D. A的能量一定高于C B的能量一定高于D A和B的总能量一定高于C和D的总能量 该反应为放热反应,故不必加热就一定 能发生
归纳与整理
化学能和热能可以相互转化
放出热量 1.化学反应 金属与酸的反应, 酸碱中和反应 燃烧反应、氧化还原
分解反应 吸收热量 碳和二氧化碳 氢氧化钡和氯化铵 质量守恒定律 能量守恒定律
2.两个定律
小 结
1、化学反应有新物质生成,伴 有能量变化,常表现为热量 变化 (还有光能、电能等)。
放热反应:有热量放出的化学反应
D.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
实验2-3
盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/ ℃ 中和反应后温度/ ℃
反应后温度升高
实质:H+ + OH- = H2O
中和热:稀溶液中,酸与碱反应生成1molH2O时 若采用与上述实验用量相同的HNO3、 所释放的热量称为中和热 KOH,则所测得的热量应该?
放 热 反应
吸 热 反应
反应物
生成物
反应过程
反应过程
E(反)
E(生) t
E(生)
E(反) t
三、能量守恒定律
点燃
2H2 + O2 == 2H2O
通电
2H2O == 2H2↑ + O2↑
1、已知金刚石在一定条件下转化为石墨 是放热的。据此,以下判断或说法不正 确的是( A ) A 石墨不如金刚石稳定 B 金刚石不如石墨稳定 C 金刚石和石墨互为同素异形体 D 这个反应属于化学变化
2.1化学能与热能课件人教版高中化学必修二(共30张PPT)
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂演练
放热反应和吸热反应
问题探究
1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。
①吸热反应:吸收热量的化学反应。
知识归纳
化学反应中的能量变化
(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应
物转化为生成物时化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。
如图所示:
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂演练
(2)既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化,也
可以根据化学反应中的能量变化计算某一种具体的化学键的键能。
HI(g),A正确;由图可知,1 mol I2(g)和1 mol H2(g)反应放出12 kJ能量
生成2 mol HI(g),则2 mol HI气体分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)
时需要吸收12 kJ的能量,B正确;由图可知,1 mol I2(g)变为1 mol I2(s)
放出17 kJ的能量,则1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时需要吸收17 kJ的能
大多数的化合反应,所有的燃烧反应、Na2O2与H2O或CO2反应、金属钠与水反应、中和反应等都是放热反应;大多数分解反应、C与H2O
的反应、C与CO2(g)的反应、NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应都属于吸热反应,故选项D正确。
计算公式:化学反应中的能量变化=反应物的总键能-生成物的总键能。
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要能源。 (2)化石能源时期
从 18 世纪中期到现代,以□19 ________、□20 ________、□21
清洁能源(□22 ________能源)为主要能 源,主要包括□23 ________、□24 ________、□25 ________、□26 ________、□27 ________等。
2.对于繁多、复杂的化学反应,人们从不同的角度可以 有不同分类:
(1)从反应的形式上可以分为□4 ________四种基本反应
类型。
(2)从反应进行的程度分为□5 ______与□6 ______。
(3) 从 反 应 过 程 是 否 存 在 电 子 的 得 失 或 转 移 分 为 □7 ________和□8 ________。
化学反应与能量 化学能与热能
新情境·激趣入题 新知识·预习探究 新思维·名师讲堂 新考题·随堂自测
方法警示探究 新提升·达标作业
700 多年前,著名的意大利旅行家马克·波罗到过中国,看 见中国人烧煤炼铁,这是他生平第一次看到煤做燃料,马克·波 罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写到,中国有一种黑 色石头,能燃烧,着起火来像火柴一样,而且终夜不灭。现代 科学可以这样解释,煤中含有大量的碳,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?请随我一起走进教材第二章第一节:化学能与热 能。
□21 天然气 □22 绿色 □23 太阳能 □24 氢能 □25 核能 □26 生物质能 □27 地壳地表能
●自主探究 1.化学反应中为什么会有能量变化? 提示:在化学反应中,从反应物分子转变为生成物分子, 各原子内部并没有发生变化,但原子间的结合方式发生了改 变。在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破 坏,生成物分子中的化学键形成。实验证明,在破坏旧化学键 时,需要能量来克服原子间的相互作用;在形成新化学键时, 由于原子间的相互作用而放出能量。化学反应的能量就来源于 旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。
最有希望的是新能源的开发;太阳能、燃料电池、风能、 氢能、生物能,地热能、海洋能等。这些新能源的特点:资源 丰富、可以再生,对环境没污染或污染很轻。
知识点 1 化学键与化学反应中能量变化的关系 ●思维导图
●教材点拨 1.化学反应中能量变化的原因
(1)反应吸收能量:反应物中化学键断裂时所吸收的能量 >生成物中化学键形成时所释放的能量。
吸收的能量=断裂旧化学键吸收的总能量-形成新化学 键释放的总能量。
(2)反应放出能量:反应物中化学键断裂时所吸收的能量 <生成物中化学键形成时所释放的能量。
放出的能量=形成新化学键释放的总能量-断裂旧化学 键吸收的总能量。
3.从物质储存化学能的角度来理解化学反应过程中的能 量变化
各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅组成不同,结 构不同,所包含的化学能也不同。
2.研究化学反应中的能量变化有什么意义? 提示:人类研究利用化学反应,有时是为了获取所需要的 物质,有时是为了利用化学反应中释放的能量。人类所需能量 的主要来源是煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。这些能源 的开发利用带来了很多弊端。如:煤的开采造成地面塌陷;煤 的燃烧产生有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染;而且化石 燃料不可再生,储量都极其有限。因而节能是国民经济建设中 一项长期的战略任务。
(4)从能量的变化来看有□9 ________与□10 ________。
3.吸热反应和放热反应 (1)吸热反应和放热反应
放热反应:□11 ________的化学反应。 吸热反应:□12 ________的化学反应。
(2)中和热
酸与碱发生中和反应生成□13 ____________时所释放的热
量。
4.利用化学键计算化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的能量变化的主要原因 化学反应中的能量变化的主要原因是化学键的断裂和形 成。 (2)化学键的特点 同一个化学键断裂时吸收的能量和形成时放出的能量相 等。
(3)计算公式的推导 以 H2+Cl2===2HCl 为例: ①图示分析。
在化学反应中,物质发生了变化,化学能也随之改变。化 学反应过程中吸收或放出能量可形象地表示如下:
放出能量
吸收能量
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
温馨提示:物质具有的能量越低越稳定,参加反应时, 化学键断裂时吸收的能量就越多,而新化学键形成时放出的 能量也越多。
同样,物质具有的能量越高越不稳定,参加反应时化学 键断裂所需的能量就越低,而形成该物质时,放出的能量就 越少。
4.化学能与热能相互转化的应用
(1)化学物质中的□14 ______________通过反应转化成□15
______________,是人类生存和发展的动力之源。
(2)□16 ________转化成□17 ________是人们进行化学科学
研究,创造新物质不可缺少的条件和途径。
5.人类利用能源的三个阶段 (1)柴草时期
●学习目标 1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主 要原因。 2.知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中 能量变化的决定因素。 3.了解化学能与热能的相互转化。 4.了解能量转化在生产、生活中的应用。
●新知导学
1.化学反应过程包括化学键的□1 ________(吸收能量)和 化学键的□2 ________(放出热量),所以化学反应在发生物质 变化的同时必定伴随着□3 ________变化。
自我校对:
□1 破坏 □2 形成 □3 能量 □4 化合、分解、置换、复 分解 □5 可逆反应 □6 不可逆反应 □7 氧化还原反应 □8 非氧化还原反应 □9 吸热反应 □10 放热反应 □11 放出 热量 □12 吸收热量 □13 盐和水 □14 化学能 □15 热能 □16 热能 □17 化学能 □18 树枝、杂草 □19 煤 □20 石油