6.1化学反应与能量变化（合格考课件）-2022-2023学年高一化学人教版2019必修二

化学反应与能量变化 大石桥市第二高级中学 王艳老师 现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社会生产到学科研究等）都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。从煤、石油、天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。 化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也伴随这放热或吸热现象。 化学反应与能量 1 I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living 化学反应与热能 实验6-1 实验6-2 一、放热反应与吸热反应 1.放热反应 把释放热量的化学反应称为放热反应。 常见的放热反应： 所有的燃烧反应及缓慢氧化反应 酸碱中和反应 活泼金属和酸或水的反应 大多数化合反应 铝热反应 少数分解反应 2H2O2 ===== 2H2O+O2↑ MnO2 2Al+Fe2O3===== 2Fe+Al2O3 高温 一、放热反应与吸热反应 2.吸热反应 把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 例如：C+H2O===CO+H2 高温 常见的吸热反应 大多数分解反应 某些以C、CO、H2为还原剂还原氧化物的反应 某些晶体间的反应 例如：氢氧化钡与氯化铵的反应 盐酸与碳酸氢钠的反应 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 化学反应的实质 旧键断裂 新键形成 吸收能量 放出能量 断键吸收能量E1＞成键释放能量E2 该反应为吸热反应 断键吸收能量E1＜成键释放能量E2 该反应为放热反应 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化， 通常主要表现为热量的释放或吸收 1.化学反应的能量变化的本质 2.化学反应的能量变化的宏观分析 各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 反应物的总能量高 化学反应 释放能量 生成物的总能量低 生成物的总能量高 化学反应 吸收能量 反应物的总能量低 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 二、化学键与化学反应中能量变化的关系 能量 反应物 生成物 反应过程 2.化学反应的能量变化的宏观分析 反应物的总能量 > 生成物的总能量 放热反应 能量 反应物 生成物 反应过程 反应物的总能量 < 生成物的总能量 吸热反应 三、能量转化与能量利用 1.人类获取热能的主要途径 通过物质的燃烧 煤 石油 天然气 主要形式 三、能量转化与能量利用 2.利用化石燃料亟待解决的问题 一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显 二是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 三、能量转化与能量利用 3.解决方法 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，有效提高能源利用率。 节能 4.新能源 具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点 太阳能 风能 地热能 海洋能 氢能等 三、能量转化与能量利用 2 I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living 化学反应与电能 我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是关键。 火力发电 直接？ 化学能 燃料燃烧 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机 电能 1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机 2.煤炭燃烧会产生污染性气体 3.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低 实验6-3 z内容内容内容 实验6-3 实验装置 实验现象 实验结论 锌片：逐渐溶解， 表面有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应。 锌片：逐