化学变化中的能量变化

4.2化学变化中的能量变化镁带燃烧煤气燃烧化学反应中，物质发生了变化，同时还伴随着能量的变化。化学反应大多数以热能的形式释放出能量。一、化学反应中的能量变化1、化学反应特征：有新的物质生成，常伴随能量变化以及发光、变色、放气、生成沉淀等现象发生.同时还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为:热量的变化2、化学反应中的热效应：p82定义：反应时所放出或吸收的热量，叫做反应热效应。(1)放热反应：有热量放出的化学反应。3、放热与吸热反应C+O2—CO2+Q点燃2H2+O2—2H2O+Q点燃(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。CaCO3CaO+CO2-QC+CO2—2CO-Q高温Q是热量符号，热量的单位-焦耳（J）放出热量，在反应式右方用“+Q”吸收热量，在反应式右方用“-Q”课堂实验：中和反应的热效应：（1）化学能：潜藏在物质内部、只有在化学反应时才释放出来的能量。4、放热反应与吸热反应的实质：（2）实质：放热反应：反应物的总能量高于生成物的总能量。吸热反应：反应物的总能量低于生成物的总能量。反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应化学反应的过程,可以看成是能量的“释放”或“贮存”的过程（3）反应热：反应过程中放出或吸收的热量事实表明：物质化合时，放出能量越多，生成物的热稳定性越大。p83如卤素都跟氢气反应，生成卤化氢H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)+92.3KJH2(g)+Br2(g)2HBr(g)+36.4KJH2(g)+I2(g)2HI(g)-26.5KJ500oC热稳定性：HClHBrHI在化合反应中生成相等物质的量的生成物时，放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性的有效标志。p84二、热化学方程式1、热化学方程式：这种表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式。P842H2(g)+O2(g)2H2O(l)+571.6KJ2H2(g)+O2(g)2H2O(g)+483.6KJH2(g)+O2(g)H2O(l)+285.8KJ2、热化学方程式的书写：（1）表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量放热：+Q,吸热-Q（2）热化学方程式中化学式前的化学计量数可以是分数。（3）热化学方程式中反应物和生成物都必须注明状态固体-s,液体-l,气体-g16克CH4在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量890KJ，试写出热化学方程式。标况时的44.8升的CH4在此条件下燃烧能放出多少热量？3、有关热化学方程式的计算：例：甲烷燃烧时的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)+890.3KJ计算1m3甲烷（标准状况）燃烧时所产生的热量三、燃料的充分利用燃料的充分燃烧；热能的充分利用（一）燃料的充分燃烧（1）化石燃料：包括煤气、石油、天然气等，属于非再生能源（2）充分燃烧的条件：（3）不充分燃烧的危害：①产生热量少、浪费资源；②产生污染物。①足够的空气；②跟空气有足够大的接触面积（4）提高燃料燃烧效率的途径：①粉碎固体燃料，增大与空气接触面积；②雾化液体燃料，使其燃烧充分；③将固体燃料液化、气化、使其充分燃烧（5）煤的充分利用及新技术的开发①新型煤粉燃烧器；②煤的气化和液化；③转化为水煤气或干馏煤气C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)-131.3KJ高温（二）热能的充分利用改进设备、利用余热、方式热损失。热交换。四、化学电源把化学能转变为电能的装置，称为化学电源（电池）。分为：原电池、蓄电池、燃料电池课堂实验：1、书p882、铜-锌原电池动画⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？⑵将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？⑷若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？⑶将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？⑸导线间接一电流计有何现象产生？为什么？五、原电池（以铜-锌原电池为例）2、正负极：电子流出的一极——负极——较活泼的金属（锌）电子流入的一极——正极——较不活泼的金属（铜）1、把化学能转变为电能的装置叫做原电池。3、电流方向和电子方向4、构成条件（1）有两个金属活动性不同的金属（如铜锌）或者金属与非金属(炭与铁)作为电极（2）电解质溶液,且两个电极直接与电解质溶液相接触。（3）两个电极用导线连接与电解质溶液形成回路。5、电极反应：负极正极6、电池总反应：Zn+2H+Zn2++H2↑(氧化还原反应)7、受损耗的电极较活泼的电极——（锌）Zn-2eZn2+（氧化反应）（铜）2H++2eH2↑（还原反应）负极（锌）8、应用原电池原理应用于制作化学电池（如干电池、铅蓄电池、燃料电池等）金属的保护。练习：1、实验室制H2用纯锌反应较慢而用粗锌较快？为什么？如何加快纯锌的反应速度？2、马口铁(Fe-Sn)、白铁皮(Fe-Zn)哪种铁易腐蚀？3、判断能否构成原电池：ZnFeFeCCuAgH2SO4AgNO3H2SO4(蔗糖或酒精)