内容正文:
化学反应与能量
常见能源
课前引入
【实验6-1】
在一支试管中加入2 mL 2 mol/L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。
镁与稀盐酸反应
现象
结论
剧烈反应,有大量气泡产生,温度计示数上升
该反应有热量放出
Mg + 2HCl == MgCl₂ + H₂↑
知识精讲
【实验6-2】
将 20 g Ba(OH)2∙ 8H2O晶体研细后与10 g 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。
镁与稀盐酸反应 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合
现象
结论
剧烈反应,有大量气泡产生,温度计示数上升
该反应放出热量
烧杯与玻璃片之间的水结冰
该反应吸收热量
2NH4Cl+Ba (OH)2=BaCl2+2NH3↑+2H2O
知识精讲
吸热反应
释放出热量的化学反应。
放热反应
吸收热量的化学反应。
如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合,盐酸与碳酸氢钠反应等
如镁条与稀盐酸等
知识精讲
【思考】在所学过的反应中,吸热反应与放热反应分别有哪些?
放热反应
金属与酸反应
铝热反应
大多数化合反应
中和反应
缓慢氧化
吸热反应
Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合
大多数分解反应
持续高温的反应
燃烧反应
知识精讲
化学反应的实质:
旧键的断裂
新键的形成
吸收能量
释放能量
② 断键总能量 > 成键总能量
① 断键总能量 < 成键总能量
吸热反应
放热反应
微观解析
知识精讲
已知2H2+O2==2H2O,根据表中数据,计算H2与O2反应释放热量还是吸收热量?
断开1mol
H-H 断开1mol
O=O 生成1mol
H-O
kJ/mol 吸收436 吸收498 放出463
E(断)=2 × 436 + 498 = 1370kJ
E(成)=4 × 463 = 1852kJ
<
释放热量
知识精讲
【思考】下例变化前后是能量如何变化;该过程中释放能量还是吸收能量?
1、利用高位水发电。
2、水吸收热量由液态变为气态。
3、用水泵将低处的水抽到高处。
能量降低,放出能量
能量升高,吸收能量
能量升高,吸收能量
知识精讲
反应物总能量 < 生成物总能量
反应物总能量 > 生成物总能量
吸热反应
放热反应
断键总能量 < 成键总能量
断键总能量 > 成键总能量
宏观辨识
微观
微观
知识精讲
现在能源面临问题与解决措施
问题:
1.短期不可再生,储量有限
2.煤石油产品燃烧排放大气污染物
措施:
1.提高燃烧效率、提高能源利用率(节能灯)
2.开发新能源
知识精讲
巩固练习
1.化学反应的本质是有新物质生成,物质的变化是化学反应的基本特征之一。 化学反应的另一基础特征是__________________。 通常表现为_________ 的释放或吸收。
2.下列说法错误的是( )
A. 化学反应必然伴随发生能量变化
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C. 能量变化必然伴随发生化学反应
D.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
能量的变化
热量
C
对点训练
巩固练习
3.化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是( )
B.
C.
D.
A.
A
对点训练
化学能
热能
机械能
电能
燃料燃烧
蒸汽轮机
发电机
一次性实现?
2015我国电力生产量结构图
课前引入
【思考】那些化学反应能够产生电能?
产生电流
有电子定向移动
氧化还原反应
知识精讲
【实验6-1】
(1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
(2)用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线速接前后的现象。
(3)用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表的指针是否偏转。
步骤 现象
1
2
3
锌片质量减小,并有气体产生;铜片上无明显现象。
锌片产生气体减少;铜片上有大量气体产生。
电流表指针发生偏转,说明该过程中有电流产生。
原电池:把化学能转化为电能的装置。
装置
知识精讲
【思考】若将实验步骤(3)中铜片换成锌片,会有电流产生吗?
【思考】构成原电池的条件
不会
1、自发进行氧化还原反应
2、活泼性不同两电极
3、形成闭合回路
知识精讲
H2SO4溶液
氧化还原反应:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2 ↑
负极
正极
Zn - 2e- == Zn2+
2H+ +