第六章

化學反應與能量

第一節(jié)

化學反應與能量變化課時1化學反應與熱能現(xiàn)代社會中，人類的一切活動都離不開能量，而能量的利用與化學反應中能量變化密切相關。能量變化可以是光能、熱能、電能等，化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能。【課堂導入】【思考】在日常生活中你見過哪些反應涉及到熱能的變化？請舉例說明。如何通過實驗說明反應中有熱能變化？課堂導入【實驗6?1】在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。鎂逐漸溶解，放出大量氣泡，溫度計示數(shù)上升。該反應會釋放熱量。Mg+2HCl===MgCl2

+H2↑一、放熱反應和吸熱反應1、實驗驗證反應中熱量變化【實驗現(xiàn)象】【反應原理】【實驗結論】【實驗6?2】將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。有刺激性氣味氣體產生；用手觸摸杯壁下部發(fā)涼，用手拿起燒杯,木片黏結到燒杯的底部;燒杯內反應物成糊狀。Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O該反應會吸收熱量。1、實驗驗證反應中熱量變化一、放熱反應和吸熱反應【實驗現(xiàn)象】【反應原理】【實驗結論】2、吸熱反應與放熱反應特別提醒：

吸熱反應和放熱反應必須是化學反應。NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應；NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發(fā)屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應。化學反應放熱反應：放出熱量的化學反應吸熱反應：吸收熱量的化學反應一、放熱反應和吸熱反應放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應②酸堿中和反應③大多數(shù)化合反應④活潑金屬跟水或酸的反應⑤物質的緩慢氧化⑥鋁熱反應（Al＋氧化鐵）①大多數(shù)分解反應②以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應)④NaHCO3與鹽酸的反應不一定，熱量變化與反應條件無必然聯(lián)系吸熱反應一定需要加熱？放熱反應一定不需要加熱嗎？3、常見的吸熱反應與放熱反應一、放熱反應和吸熱反應【例題】判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應？1.鎂條的燃燒。2.高溫下木炭與二氧化碳反應生成一氧化碳。3.氧化鈣與水的反應。4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸藥爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應7.甲烷在氧氣中的燃燒8.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應放熱反應放熱反應放熱反應放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應吸熱反應【及時鞏固】舊鍵斷裂新鍵形成化學反應實質釋放能量E放微觀分析：H—HCl—ClHHClH—ClH—Cl吸收能量E吸【思考】化學反應過程中為什么會有能量的變化？為什么有的化學反應釋放熱量，有的化學反應吸收熱量？二、從微觀角度認識化學反應中能量變化的根本原因H2+Cl22HCl結論：化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的根本原因。1、鍵能：斷開（形成）1mol某化學鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。

如，斷開1molH-H鍵吸收的能量為436.0kJ，那么H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol2、規(guī)律：化學鍵鍵能越大，斷鍵所需能量就越高，物質越穩(wěn)定。斷鍵吸收能量E吸＞成鍵釋放能量E放

該反應為吸熱反應；斷鍵吸收能量E吸＜成鍵釋放能量E放

該反應為放熱反應。二、從微觀角度認識化學反應中能量變化的根本原因吸收436kJ能量吸收243kJ能量放出862kJ能量1mol2mol1mol2mol2mol2mol【思考】從吸收與放出的能量數(shù)據(jù)，你能推算出該反應是放熱反應還是吸熱反應嗎？E吸收

=436+243=679kJE放出

=431×2=862kJE吸＜E放放熱反應二、從微觀角度認識化學反應中能量變化的根本原因

各種物質都具有能量稱為化學能，物質的組成、結構與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。放熱反應可以看成是反應物所具有的化學能轉化為熱能釋放出來，吸熱反應可以看成是熱能轉化為化學能被生成物所“儲存”。反應物的總能量高化學反應釋放能量生成物的總能量低三、從宏觀角度認識化學反應中能量變化反應物生成物能量能量變化放出熱量反應物總能量生成物總能量反應物總能量＞生成物總能量物質的能量越高越不穩(wěn)定，能量越低越穩(wěn)定放熱反應吸熱反應反應物生成物能量能量變化吸收熱量反應物總能量生成物總能量反應物總能量＜生成物總能量生成物的總能量高化學反應吸收能量反應物的總能量低三、從宏觀角度認識化學反應中能量變化用圖形表征化學反應中能量變化反應進程能量H—HCl—ClHHClCl2H—Cl放熱反應斷鍵吸收成鍵釋放反應進程能量吸熱反應斷鍵吸收成鍵釋放2H—ClHHClClH—HCl—Cl三、從宏觀角度認識化學反應中能量變化反應類型放熱反應吸熱反應定義釋放熱量的化學反應吸收熱量的化學反應宏觀原因微觀原因圖示反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量成鍵時釋放的總能量大于斷鍵時吸收的總能量成鍵時釋放的總能量小于斷鍵時吸收的總能量【課堂總結】1、一定條件下，石墨轉化為金剛石要吸收能量。在該條件下，下列結論正確的是()。A.金剛石比石墨穩(wěn)定B.等質量的金剛石和石墨完全燃燒釋放的熱量相同C.金剛石轉化為石墨是吸熱反應D.1molC(金剛石)比1molC(石墨)的總能量高D【及時鞏固】2.下列反應中,屬于氧化還原反應且反應前后能量變化如圖所示的是(

)A.生石灰溶于水B.在人體組織里葡萄糖轉化為CO2和H2OC.高溫條件下炭粉與二氧化碳的反應D.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl固體的反應B【及時鞏固】3、化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或斷開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，現(xiàn)提供斷裂(或形成)1mol以下化學鍵的吸收(或放出)的能量(kJ):P—P:198，P—O:360，O＝O:498，則反應P4(白磷)+3O2==P4O6生成1molP4O6

(

)A.放出1638kJ熱量 B.吸收1638kJ熱量C.放出126kJ熱量

D.吸收126kJ熱量A【及時鞏固】1、人類利用能源的三個階段柴火煤、石油、天然氣等化石燃料新能源柴草時期化石能源時期多能源結構時期四、認識新能源現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑2、化石燃料利用過程面臨的問題儲量有限，短期內不可再生煤、石油產品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。四、認識新能源3、人類對能源的利用太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等提高燃料的燃燒效率提高能源利用率太陽能

風能

地熱能解決辦法節(jié)能尋找新能源四、認識新能源1.下列有關新能源的說法不正確的是(

)A．綠色植物通過光合作用將光能轉化為生物質能

B．風能、太陽能是清潔能源

C．氫能目前難以被廣泛利用的主要原因是其燃燒所放出的