内容正文:
第二节 化学反应中的热
专题六 化学反应与能量变化
授课人:
学习目标
1.通过反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。
2.通过化学键的断裂和形成认识化学反应中能量变化的主要原因,认识化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用。
4.能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响,发展科学态度和社会责任素养。
不仅仅是食物,每种物质的内部都蕴含着化学能。
食物中的热量
一、化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
物质的燃烧也释放出能量。
一、化学反应中的能量变化
能量可以转化为不同的形式。化学能除了转化为光能、热能外,还可以转化为电能。相反,也可以由电能、光能转化为化学能。这些都遵循着能量守恒定律。
一、化学反应中的能量变化
化学反应伴随着能量变化,通常表现为热量变化。
吸收热的化学反应
放热反应
吸热反应
放出热的化学反应
一、化学反应中的能量变化
实验探究1
NaOH+HCl= NaCl+ H2O
2Na+ 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
酸碱中和反应放热;
钠与水反应放热。
一、化学反应中的能量变化
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl
=2NH3↑ + BaCl2 + 10H2O
吸热反应
一、化学反应中的能量变化
当能量变化以热能的形式表现时,化学反应可以分为:
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③C与H2O(g)反应,C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
吸热反应
放热反应
例1.下列变化中属于吸热反应的是( )
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应
A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④
D
典例解析
二、化学反应中能量变化原因
1.反应物、生成物总能量的相对大小
∑E(反应物)
放出能量
∑E(生成物)
高
低
∑E(反应物) > ∑E(生成物)
放出部分空气
+ 放出的能量=
放热反应
二、化学反应中能量变化原因
高
低
吸收能量
∑E(反应物) + 吸收的能量=
∑E(反应物) < ∑E(生成物)
吸热反应
∑E(生成物)
吹进部分空气
2.反应物、生成物总能量的相对大小
思考
化学反应中的能量变化,可以用反应物与生成物的总能量的变化来说明,微观上怎么解释?
提示:化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
旧化学键断裂和新化学键形成有无能量变化?
二、化学反应中能量变化原因
二、化学反应中能量变化原因
分开小磁球需要能量(需施外力)
小磁球相互吸引会释放能量(球体因撞击而发热)
化学键如同小磁球之间的作用力,
旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成会放出能量。
二、化学反应中能量变化原因
共价键的键能:
断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量。
1、共价键的键能越大,该共价键越牢固。
2、断开1mol某化学键所需的能量与形成1mol该化学键放出的能量相等。
二、化学反应中能量变化原因
2、化学键角度(微观层面)
Cl2 + H2 = 2HCl
H
H
Cl
Cl
Cl
Cl
H
H
Cl
H
Cl
H
吸收能量
释放能量
二、化学反应中能量变化原因
图中的x、y值分别为多少?
吸收 242.7kJ + 436.4kJ
H-H
Cl-Cl
2H-Cl
放出 2 × 431.8kJ
=679.1kJ
=863.6kJ
Cl2 + H2 = 2HCl
H
H
Cl
Cl
Cl
H
二、化学反应中能量变化原因
计算该反应的ΔH?
吸收 242.7kJ + 436.4kJ
H-H
Cl-Cl
2H-Cl
放出 2 × 431.8kJ
该反应放出能量:
=679.1kJ
=863.6kJ
<
863.6kJ - 679.1kJ =184.5kJ
Cl2 + H2 = 2HCl
H
H
Cl
Cl
Cl
H
二、化学反应中能量变化原因
吸收
放出
吸热
放热
化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生
能量变化的本质原因。
二、化学反应中能量变化原因
物质能量高低、化学键能大小、稳定性三者之间的的关系是怎样的?
物质的化学键越牢固,
断裂时需要吸收的能量越多,
形成时释放的能量越多,
物质具有的能量越低,
物质越稳定。
石墨比金刚石更稳定
讨论
二、化学反应中的能量变化
对于可逆反