2化学反应与能量上课.pptx

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1、 能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每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。了不可回避的能源危机。 学习目标学习目标1、 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能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。量变化的主要原因。 2、了解化学能与热能的相互转

2、化。、了解化学能与热能的相互转化。 3、知道反应物与生成物总能量的相对高低是反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应过程中能量变化的决定因素 4、了解能量转化在生产、生活中的应用。、了解能量转化在生产、生活中的应用。 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳类等有机物（煤中含有大量的碳），化石燃），化石燃料（料（ 煤、石油、天然气）不可再生人类面临煤、石油、天然气）不可再生人类面临能源枯能源枯竭竭的危机，的危机，在这方面化学能做出什么在这方面化学能做出什么贡献？贡献？ 不同不同的燃料其组成不同，燃烧后的燃料其组

3、成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的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？在燃烧反应中产生的热能来自哪里？化化学反应的本质是什么？学反应的本质是什么？以氢气在氯气中燃烧为例，用化学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键的观点分析反应的本质过程。：使离：使离 子相结合或原子相结子相结合或原子相结合的作用合的作用一、化学键与化学反应中能量变化的关系一、化学键与化学反应中能量变化的关系H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl断开断开断开断开 一个

4、化学反应的的过程，本质上就一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键是旧化学键断裂断裂和新化学键和新化学键形成形成的过的过程。程。形成形成点燃H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl吸收能量吸收能量断开断开断开断开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断裂和形成是化学反应中能量变化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。化的主要原因。吸收放出1化学反应中能量变化的主要原因化学反应中能量变化的主要原因断裂形成物质中的原子之间是通过化学键相结合的，断开反应物的物质中的原子之间是通过化学键相结合的，断开反应物的 化学键要化学键要_能量，形成

5、生成物的化学键要能量，形成生成物的化学键要_能量。化能量。化学键学键的的_和和_ _是物质在化学反应中发生能量变化的主是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。物质的化学反应与体系的要原因。物质的化学反应与体系的_是同时发生的是同时发生的。能量变化2、从、从化学键的观点来分析能量的变化化学键的观点来分析能量的变化 一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键键断裂断裂和新化学键和新化学键形成形成的过程的过程。吸收能量吸收能量放出能量放出能量问题：问题：一个化学反应一个化学反应是是放热放热还是还是吸热吸热取决于什么呢？取决于什么呢？取决于所有取决于所有断键吸收的

6、总能量断键吸收的总能量与所有与所有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小二、化学反应中能量变化的决定因素二、化学反应中能量变化的决定因素反应物本身所具有的总能量和生成物本身所具反应物本身所具有的总能量和生成物本身所具有的总能量之间的相对大小与反应放热、吸热有的总能量之间的相对大小与反应放热、吸热的关系分别如何？（提示：可从能量守恒角度的关系分别如何？（提示：可从能量守恒角度 分析）分析）反应物总能量高反应物总能量高生成物总能量低生成物总能量低能能量量反应进程反应进程释释放放能能量量反应物的反应物的总总能量能量 生成物的生成物的总总能量，反应能量，反应放出能量放出能量。（1

7、）宏观：宏观：化学反应中能量变化的因素化学反应中能量变化的因素 反应物和生成物的总能量相对大小反应物和生成物的总能量相对大小大于大于瀑布瀑布能能量量反应进程反应进程反应物总能量低反应物总能量低生成物总能量高生成物总能量高吸吸收收能能量量反应物反应物总总能量能量 生成物生成物总总能量，反应能量，反应吸收能量吸收能量。小于小于反应反应物总物总能量能量生成生成物总物总能量能量放出放出能量能量反应反应物总物总能量能量生成生成物总物总能量能量吸收吸收能量能量化学反应中能量的变化化学反应中能量的变化-总能量守恒总能量守恒(能量守恒定律能量守恒定律)化学能化学能 其他形式的能量其他形式的能量 其他形式的能量

8、其他形式的能量 化学能化学能 小结小结1 1宏观：宏观：化学反应中能量变化的因素化学反应中能量变化的因素 反应物和生成物的总能量相对大小反应物和生成物的总能量相对大小反应物的反应物的总总能量能量 生成物的生成物的总总能量，反应能量，反应放出能量放出能量。大于大于反应物的反应物的总总能量能量 生成物的生成物的总总能量，反应能量，反应吸收能量吸收能量。小于小于化学反应中的能量变化遵循化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律能量守恒定律。断裂和形成化学键与吸收和释放能量有什么关系断裂和形成化学键与吸收和释放能量有什么关系呢？呢？断裂反应物中的断裂反应物中的化学键化学键吸收吸收能量能量, 形成生成物中形成

9、生成物中的的化学键化学键释放释放能量能量化学键变化与能量变化关系图化学键变化与能量变化关系图能量能量KJ1mol H2 (1mol H-H)2mol H436KJ436KJ断键吸收能量断键吸收能量成键放出能量成键放出能量1mol CH4 (4mol C-H)能量能量KJ1mol C 4mol H断键吸收能量断键吸收能量4415KJ成键放出能量成键放出能量4415KJ（2）微观：微观：化学反应中能量变化的因素化学反应中能量变化的因素化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成断开化学键吸收的断开化学键吸收的总总能量能量 形成化学键释形成化学键释放出的放出的总总能量，反应能量，反应放出能量放出能量。能能量

10、量反应进程反应进程断键吸收能量断键吸收能量成成键键释释放放能能量量HClClH-释释放放能能量量小于小于音乐喷泉音乐喷泉HClClH能能量量反应进程反应进程HClCl-H-H-ClH-Cl断断1molH-H键吸收键吸收436kJ断断1molCl-Cl键吸收键吸收243kJH ClClH形成形成2mol H-Cl键键放出放出2431 kJ即即862 kJ能量能量在在25、101kPa条件下条件下 H2 + Cl2 2HCl 反应为例反应为例断开断开1molH-H键和键和1molCl-Cl键键吸收吸收的总能量为的总能量为(436+243)kJ =679kJ形成形成2mol H-Cl化学键化学键放出

11、放出的总能量为的总能量为862kJ1mol H2和和1molCl2反应反应放出能量放出能量(862-679)kJ=183kJ放出能量放出能量183kJ点燃点燃小结小结2 2微观：微观：化学反应中能量变化的主要因素化学反应中能量变化的主要因素 化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成大于大于断开化学键吸收的断开化学键吸收的总总能量能量 形成化学键形成化学键释放出的释放出的总总能量，反应能量，反应放出能量放出能量。断开化学键吸收的断开化学键吸收的总总能量能量 形成化学键形成化学键释放出的释放出的总总能量，反应能量，反应吸收能量吸收能量。小于小于（1）宏观宏观：化学反应中，化学反应中能量变化：化学反应中

12、，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。的相对大小。（2）微观微观：化学键的断裂和形成是化学反应中：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。能量变化的主要原因。断键吸收总能量断键吸收总能量 成键放出总能量成键放出总能量反应物的反应物的总总能量能量 生成物的生成物的总总能量能量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反应反应放出放出能量能量反应反应吸收吸收能量能量2、化学反应中能量变化、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律遵循能量守恒定律1、化学反应中能量变化因素、化学反应中能量变化因素课本37页: 1、2、3、4