化学能与热能学习教案.pptx

会计学1化学能与热能化学能与热能(rnng)第一页，共37页。 能源是人类能源是人类(rnli)(rnli)赖以生存和发展的物质基赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为秒秒都离不开它。迄今为止，人类止，人类(rnli)(rnli)所能利所能利用的能源主要是化学能、用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但电能、以及核能等等。但是，由于人类是，由于人类(rnli)(rnli)大大量开发和浪费资源，造成量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危引发了不可回避的能源危机。机。能源能源(nngyun)、材料，信息被称为现代社会发展的三大、材料，信息被称为现代社会发展的三大支柱支柱第1页/共37页第二页，共37页。第一节第一节 化学能与热能化学能与热能(rnng)一、化学键与化学反应中能量变化一、化学键与化学反应中能量变化(binhu)的关系的关系1、化学反应、化学反应(huxu fnyng)的本质是？的本质是？ 第2页/共37页第三页，共37页。以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应观点分析反应(fnyng)的本质过程。的本质过程。第3页/共37页第四页，共37页。H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl断开断开(dun ki)断开断开(dun ki)点燃点燃(din rn) 一个化学反应的的过程，本质上就一个化学反应的的过程，本质上就是是旧化学键断裂旧化学键断裂和和新化学键形成新化学键形成的过程的过程。形成形成第4页/共37页第五页，共37页。H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl吸收吸收(xshu)能能量量断开断开(dun ki)断开断开(dun ki)吸收能量吸收能量形成形成放出能量放出能量点燃点燃 化学键的化学键的断裂断裂和和形成形成是化学反应中是化学反应中能量能量变化变化的主要原因。的主要原因。第5页/共37页第六页，共37页。在化学反应中，随着物质在化学反应中，随着物质(wzh)的变化，既有的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键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学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？呢？2、一个化学反应吸收能量还是放出、一个化学反应吸收能量还是放出(fn ch)能量的决定因素能量的决定因素第6页/共37页第七页，共37页。 水由高处向水由高处向低处流要释放能低处流要释放能量（势能量（势能(shnng)(shnng)转换转换为动能）为动能）分析分析(fnx)(fnx)化学化学反应：反应： 反应物的总能量反应物的总能量(nngling)(nngling) 生成物的总能量生成物的总能量(nngling)(nngling)化学反应放出化学反应放出能量能量第7页/共37页第八页，共37页。 将水由低处抽将水由低处抽向高处需提供能向高处需提供能量（电能转换量（电能转换(zhunhun)为机为机械能，再转换械能，再转换(zhunhun)为势为势能）能）分析分析(fnx)(fnx)化学化学反应：反应： 反应物的总能量反应物的总能量(nngling)(nngling) E生生，（2）若）若E反反 E生生，放出放出(fn ch)能量能量吸收能量吸收能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应E反反 = E生生+/- E热热第12页/共37页第十三页，共37页。举例：拆开举例：拆开(chi ki)1mol H2所需能量是所需能量是436KJ，拆，拆1mol O2需要能量是需要能量是496KJ。算一算：算一算：在在101.3kPa101.3kPa，298K298K条件下，断开条件下，断开1molAB1molAB为为A A、B B时过程的焓变（即时过程的焓变（即能量能量(nngling)(nngling)的变化），称为的变化），称为A-BA-B键的键能。键的键能。！通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的！通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也愈稳定分子也愈稳定, ,该分子本身所具有的能量就愈低。该分子本身所具有的能量就愈低。放出放出484KJ的能量的能量第13页/共37页第十四页，共37页。反应物反应物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的释放能量的释放反应物反应物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的吸收能量的吸收反应物的总能量反应物的总能量= =生成物的总能量生成物的总能量+ +放出放出(fn (fn ch)ch)的热量的热量生成物的总能量生成物的总能量(nngling)=(nngling)=反应物的总能量反应物的总能量(nngling)+(nngling)+吸收的热量吸收的热量【课堂【课堂(ktng)小小结】结】第14页/共37页第十五页，共37页。第15页/共37页第十六页，共37页。 怎样设计实验来了解怎样设计实验来了解(lioji)(lioji)反反应中的应中的热量变化情况？热量变化情况？ 下面我们下面我们(w men)(w men)一起通过一起通过实验来认识和感受一下化学能与实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！热能的相互转化！第16页/共37页第十七页，共37页。实验实验(shyn)探究探究21 铝片与盐铝片与盐酸的反应酸的反应 在一支试管中加入在一支试管中加入(jir)2-3mL(jir)2-3mLmol/Lmol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝的盐酸，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条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。度的变化。第17页/共37页第十八页，共37页。实验实验(shyn)21现象现象结论结论铝与盐酸反应，放出大量铝与盐酸反应，放出大量(dling)气泡，气泡，温度升高温度升高该反应该反应(fnyng)是放热是放热反应反应(fnyng)第18页/共37页第十九页，共37页。实验实验(shyn)22探究探究 ：Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应第19页/共37页第二十页，共37页。实验实验(shyn)22现象：现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体、有少许刺激性气味气体(qt)产生产生 3、有水生成、有水生成Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O结论结论(jiln)：该反应是吸热反应：该反应是吸热反应第20页/共37页第二十一页，共37页。盐酸温度盐酸温度NaOH溶液温度溶液温度中和反应后温度中和反应后温度盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸与氢氧化钠溶液反应(fnyng)，观察反应，观察反应(fnyng)中溶液温度的变化。中溶液温度的变化。第21页/共37页第二十二页，共37页。实验实验(shyn)23盐酸温度盐酸温度/NaOH溶液温度溶液温度/ 中和反应后温度中和反应后温度/ 结论：中和反应结论：中和反应(fnyng)是放热反应是放热反应(fnyng)。实质实质(shzh)：H+ + OH H2O反应后温度升高反应后温度升高室温室温室温室温中和热：中和热：强酸与强碱强酸与强碱发生中和反应生成发生中和反应生成1molH2O时所时所释放的热量称为中和热释放的热量称为中和热第22页/共37页第二十三页，共37页。C C第23页/共37页第二十四页，共37页。常见常见(chn jin)的放热反应和吸的放热反应和吸热反应热反应放热反应放热反应(fn r fn yng)所有燃烧所有燃烧中和反应中和反应溶液里的置换溶液里的置换一般的化合反应一般的化合反应 特殊的分解特殊的分解(fnji)物质的缓慢氧化物质的缓慢氧化吸热反应吸热反应电离电离强碱与铵盐强碱与铵盐一般的分解一般的分解特殊的化合特殊的化合多数铵盐溶于水多数铵盐溶于水第24页/共37页第二十五页，共37页。如：第25页/共37页第二十六页，共37页。科学视野科学视野生物体中的能量生物体中的能量(nngling)(nngling)转化转化 人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相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反应，所放出的能量也相等(xingdng)(xingdng)。只是二者。只是二者反应条件不同。反应条件不同。【自主【自主(zzh)学习】学习】启示：启示：生物化学过程在利用生物化学过程在利用“能源能源”上更为合理、有效上更为合理、有效。第26页/共37页第二十七页，共37页。第27页/共37页第二十八页，共37页。第28页/共37页第二十九页，共37页。科学科学(kxu)(kxu)视野视野人类利用人类利用(lyng)(lyng)能源的三能源的三个阶段个阶段1 1、柴草时期：以树枝杂草为主要、柴草时期：以树枝杂草为主要(zhyo)(zhyo)能源能源2 2、化石能源时期：、化石能源时期：以煤、石油、天然气以煤、石油、天然气为主要能源为主要能源3 3、多能源结构时期：、多能源结构时期：可再生能源、清洁可再生能源、清洁能源能源第29页/共37页第三十页，共37页。1、定义(dngy)：在化学反应过程(guchng)中放出或吸收的热量符号：H 单位：KJ/molH 0表示吸热反应2、计算方法：反应物的总能量减去生成物的总能量所得的数值3、分类：燃烧热，中和热第30页/共37页第三十一页，共37页。3、分类(fn li)：燃烧热，中和热燃烧热在101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量(rling)叫做该物质的燃烧热中和热在稀溶液(rngy)中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量叫中和热。室温下中和热约为57.3KJ/mol中和反应，燃烧反应均为放热反应第31页/共37页第三十二页，共37页。1、当物质发生化学反应时，断开反应物中、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要的化学键要 ；而形成生成物中；而形成生成物中 的化学键要的化学键要 。一个化学反应是。一个化学反应是 释放释放(shfng)能量还是吸收能量取决于能量还是吸收能量取决于 。吸收吸收(xshu)能量能量放出放出(fn ch)能量能量反应物总能量与生成物总能量的相对大小反应物总能量与生成物总能量的相对大小 课堂练习课堂练习：第32页/共37页第三十三页，共37页。2、若反应物的总能量、若反应物的总能量(nngling)生成物的总能量生成物的总能量(nngling)， 化学反应化学反应 能量能量(nngling)。 若反应物的总能量若反应物的总能量(nngling) E生生若若E反反 E生生化学键的断裂化学键的断裂(dun li)和形成和形成第34页/共37页第三十五页，共37页。ABAB第35页/共37页第三十六页，共37页。、人类的文明程度与人均耗能无关。、人类的文明程度与人均耗能无关。对对对对不对不对不对不对不对不对第36页/共37页第三十七页，共37页。