第一节化学能与热能

第1页第一节化学能与热能知识与技能：1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2．了解吸热反应和放热反应。3．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。【复习】化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。【归纳小结】化学反应中发生物质变化的同时伴随有能量的变化，往往表现为热量的变化。即表现为放热和吸热。【实验探究】实验内容：探究化学反应过程中的能量变化实验:2-1、2-2实验步骤眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据在一支试管中加入2～3ml6mol/L的盐酸溶液向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条结论实验步骤实验现象得出结论将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部【思考】物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，而这些能量变化通常又表现为热能变化。为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热？【分析】各种物质都储存有化学能，不同的物质储存的化学能不同。33页图2-1当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应；当反应物总能量生成物总能量时，反应为反应。根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）和吸收的能量（E）之间存在的关系：放热反应中：吸热反应中：【思考】为什么反应物中的总能量和生成物总能量不同？【实验探究】中和热的测定实验2-3盐酸的温度氢氧化钠的温度中和反应反溶液的温度思考：酸碱中和是放出或吸收能量的多少与什么有关？第2页什么是中和热？要测定中和热你认为应该注意那些问题？【归纳总结】一、化学能与热能的相互转化1、化学能：物质本身含有的能量。2、一个化学反应吸收能量还是放出能量决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。3、常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③金属与酸的反应④大多数的化合反应（如：生石灰和水反应）⑤自发进行的氧化还原反应（如：食物腐败等缓慢氧化）⑥一些物质溶解也能放出热量（如：NaOH、浓H2SO4溶于水）4、常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②大多数的分解反应③需要提供电能或持续加热的氧化还原反应（不自发进行的氧化还原反应）④铵盐溶于水要吸热5、中和热的定义：稀溶液中，强酸与强碱发生反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。讨论：碳在燃烧前要加热，那么碳的燃烧是吸热反应吗？放热反应在常温下就能进行吗？【随堂练习】H2和Cl2反应生成HCl是放热反应，比较反应物H2和Cl2的总能量（E反）与生成物HCl的总能量（E生）大小关系：已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A、A的能量一定高于CB、A和B的总能量一定高于C和D的总能量C、B的能量一定高于DD、该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生【问题探究】化学反应中的能量从哪里来？请你以H2和Cl2化合生成HCl的反应为例，从化学键角度分析其中的能量变化。已知：拆开1molH-H键需要吸收436KJ的能量、拆开1molCl-Cl键需要吸收243KJ的能量，而形成1molH-Cl键时放出431KJ的能量则H2和Cl2化合生成2molHCl时_______(填放出或吸收）_______KJ的热量。【归纳小结】二、化学键与化学反应中能量变化的关系1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；而形成生成物的化学键要放出能量。2、一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，一个化学反应是放热还是吸热反应取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小。【随堂练习】氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式正确的是第3页A、2Q1+Q24Q3B、2Q1+Q24Q3C、Q1+Q2Q3D、Q1+Q2=Q3自学课本35页科学视野：了解生物体中的能量转化，社会发展与能源的利用【总结】1、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程2．化学反应实质：化学反应的特点是有新物质生成。“新”是指物质组成、物质结构、物质所具有的能量与原反应物不同。3．化学反应中能量守恒。【一课一练】1.下列说法不正确的是()。①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、S02等有害气体③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低A．①④B．②③④C．②③D．①③④2．吸热反应一定是(双选)。A．释放能量B．贮存能量C．反应物总能量高于生成物总能量D．反应物总能量低于生成物总能量3．能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是A．天然气是二级能源B．石油是二级能源C．电能是一级能源D．水力是一级能源4．有专家指出，如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实，则下列说法中，错误的是A．可消除对大气的污染B可节约燃料C．可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源5．下列反应属于放热反应的是(双选)。A．氢气还原氧化铜B．氢气在氧气中燃烧C．氢氧化钾和硫酸中和D．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳6．下列过程中，有电能转化为化学能的是A．打手机B．光合作用C．电解水D．点燃氢气7．下列反应属于吸热反应的是(双选)。A．二氧化碳与赤热的碳反应生成一氧化碳B．葡萄糖在人体内氧化分解C．Ba(OH)2·8H20与NH4Cl反应D．锌粒与稀H2S04反应制取H28.天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此：①可利用电解水的方法得到氢气作能源；②可用酒精作能源；③砍伐树木作能源；④应开发太阳能、核能等新的能源．上述说法正确的是（）A．只有①B．①和④C．②和③D．只有9．下列变化过程需要吸收能量的是（）A.2H2+O2==2H2OB.CaO+H2O==Ca(OH)2C.Cl+Cl→Cl2D.H2→H+H10．下列叙述正确的是（）A．化学反应生成新物质时，不一定伴随能量的变化B．物质燃烧一定是放热反应第4页C．放热的化学反应不需要加热就能发生D．吸热反应不加热就不会发生11．已知中和热的数值是57.3kJ·mol–1。下列物质反应时，释放57.3kJ热量的是（）A．稀HCl和稀NaOHB．1.0mol·L-1HCl和1.0mol·L–1NaOHC．500mL2.0mol·L-1HCl和500mL2.0mol·L–1NaOHD．500mL2.0mol·L-1H2SO4和500mL2.0mol·L-1Ba(OH)212．有专家指出，如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实，则下列说法中，错误的是A．可消除对大气的污染B可节约燃料C．可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源13、一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着的变化，它们分别遵循定律和定律。能量变化通常主要表现为的变化，即或者。14、既是化学反应过程的本质，又是化学反应中能量变化的主要原因。从能量的角度看，断开化学键要，形成化学键要。一个化学反应是吸收能量（热量）还是放出能量（热量），取决于。15．不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的也不同。放热反应的宏观表现是，其微观表现是。17．已知31g白磷变为31g红磷时会释放能量。试回答：（1）上述变化属于变化；（2）31g白磷具有的能量（填“”或“”，下同）31g红磷具有的能量；（3）31g白磷完全燃烧释放出的能量31g红磷完全燃烧释放的能量。18、下列说法正确的是（双选）A、要加热才能发生的反应一定是吸热反应；B、放热反应在常温条件下一定能发生反应C、反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热D、吸热反应在一定条件下也能发生反应19、如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是(2)产生上述现象的原因是(3)写出有关反应的离子方程式(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量(填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.20、已知在25℃51.0110Pa下，1molCO燃烧放出热量283.0kJ；使1kg水的温度每升高1℃需热量近以为4.2kJ.（1）30.224m（标准状况）CO在25°、51.0110Pa下燃烧，释放出的热量是多少？（2）若热量损失20%，则上述CO燃烧时能使多少千克25℃的水沸腾？