内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
新课引入
铜矿石
铜壶
利用从铜矿石中提炼的铜制成铜壶
利用煤燃烧释放的能量发电
新课引入
许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关
化学反应与热能
实验探究
实验6-1
在一支试管中加入2ml 2mol/L的盐酸,并用温度计测量其温度,再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。
镁条表面有气泡产生
溶液温度升高
实验现象
该反应为放热反应
实验结论
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
化学反应与热能
实验探究
实验6-1
将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。
可以闻到刺激性气味,手摸烧杯壁感觉烧杯的温度降低,拿起烧杯发现烧杯底部与木片冻结在一起。
实验现象
该反应为吸热反应
实验结论
Ba(OH)2·8H2O +2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
化学反应与热能
认识化学反应
规律
质量守恒定律
能量守恒定律
化学反应与热能
认识化学反应
维度一
化学反应
吸热反应
放热反应
吸收热量的化学反应
释放热量的化学反应
化学反应与热能
放热反应
活泼金属与酸/水反应
燃烧反应
缓慢氧化
酸碱中和反应
大多数化合反应
吸热反应
氢氧化钡与氯化铵的反应
盐酸与碳酸氢钠的反应;
大多数分解反应;
用C、H2、CO作为还原剂的氧化还原
反应(C、H2、CO燃烧除外)
化学反应与热能
认识化学反应
维度二
化学反应中能量变化的本质原因
化学反应与热能
认识化学反应
维度二
化学反应中能量变化的本质原因
化学反应与热能
认识化学反应
维度二
化学反应中能量变化的本质原因
化学键 反应中能量变化
1 mol化学键 反应中能量变化
H—H 吸收436 kJ
Cl—Cl 吸收243 kJ
H—Cl 放出431 kJ
结论
共吸收679 kJ
共放出862 kJ
679 kJ-862 kJ=-183 kJ,即反应放出183 kJ热量
化学反应与热能
认识化学反应
维度二
化学反应
吸热反应
放热反应
断键吸收的热量大于成键放出的热量
断键吸收的热量小于成键放出的热量
微观
化学反应与热能
认识化学反应
维度二
化学反应的本质
旧键断裂吸收能量(E吸)
新键形成释放能量(E放)
吸收能量
E吸>E放
释放能量
E吸<E放
化学反应与热能
认识化学反应
维度三
反应物总能量 > 生成物总能量
释放能量
放热反应
化学反应与热能
认识化学反应
维度三
吸热反应
反应物总能量 < 生成物总能量
吸收能量
化学反应与热能
认识化学反应
维度三
化学反应
吸热反应
放热反应
反应物的总能量小于生成物的总能量
反应物的总能量大于生成物的总能量
宏观
化学反应与热能
认识化学反应
放热反应 吸热反应
定义
形成原因
与化学键强弱的关系
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
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大于反应物分子断键时吸收的总能量
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
化学反应与热能
认识能源
化学反应与热能
认识能源
人类利用的三个阶段
化学反应与热能
认识能源
化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题
其短期内不可再生,储量有限;
煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
化学反应与热能
认识能源
化学反应与热能
节能
燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率;
能量利用阶段——可通过使用节能灯,改进电动机的材料和结构,以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用,有效提高能量利用率。
认识能源
不是简单的减少能源的利用,更重要的是充分有效的利用能源
化学反应与热能
认识能源
新能源
特点:资源丰富、可以再生,对环境无污染 。
人们比较关注的新能源:太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
本节小结
谢谢
eq \x(柴草时期)树枝杂草
↓
eq \x(化石能源时期)煤、石油、天然气
↓
eq \x(多能源结构时期)太阳能、氢能、核能、风能、地热能等
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