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1、第一节第一节 化学能与热能化学能与热能势能转变为动能电能转为机械能电能转为机械能, ,再转换为势能再转换为势能 七百多年前，著名的意大利旅行家马可七百多年前，著名的意大利旅行家马可波罗到过波罗到过中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第一次看到中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第一次看到煤做燃料。马可煤做燃料。马可波罗在他的游记里记载了这件新鲜波罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写道，中国有一种黑石头，能够燃烧，着起事。书中写道，中国有一种黑石头，能够燃烧，着起火来象木柴一样，而且终夜不灭。火来象木柴一样，而且终夜不灭。马可马可波罗波罗马可马可波罗波罗游记游记实验实验2 21 1现象现象结论
2、结论铝与盐酸反应，放出大量铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高气泡，温度升高该反应是放该反应是放热反应热反应一、认识化学反应与能量的关系一、认识化学反应与能量的关系 20g Ba(OH)20g Ba(OH)2 2 8H 8H2 2O O（研细研细）+ 10g NH+ 10g NH4 4ClCl实验实验现象现象触摸到触摸到拿起烧杯拿起烧杯看到看到闻到闻到将将BaBa（OHOH）2 28H8H2 2O O和和NHNH4 4ClCl晶体混合晶体混合结论和化学方程式结论和化学方程式烧杯壁烧杯壁很凉很凉玻璃片与玻璃片与烧杯黏结烧杯黏结在一起在一起闻到了刺闻到了刺激性气味激性气味反应为吸热反应反应为吸热反
3、应Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O+2NHO+2NH4 4Cl=BaClCl=BaCl2 2+2NH+2NH3 3 +10H +10H2 2O O 1 1、能量守恒定律：一种能量可以转化为另、能量守恒定律：一种能量可以转化为另一种能量，总能量保持不变。一种能量，总能量保持不变。2 2、化学反应中的能量变化，通常表现为热量、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化吸热或放热。的变化吸热或放热。常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应大部分化合反应大部分化合反应可燃物的燃烧可燃物的燃烧物质的缓慢氧化物质的缓慢氧化酸碱中和反应酸碱中和反应金属与酸或水反应金属与
4、酸或水反应吸热反应吸热反应大部分的分解反应大部分的分解反应如如CaCO3高温分解高温分解C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4Cl. .下列反应中，属于放热反应的是（下列反应中，属于放热反应的是（ ）属于吸）属于吸热反应的是（热反应的是（ ）A A实验室制实验室制H H2 2的反应的反应 B B硫的燃烧硫的燃烧C C水的分解反应水的分解反应 D D石灰石分解的反应石灰石分解的反应 E.E.碳与水蒸气的反应碳与水蒸气的反应 F.F.碳与二氧化碳的反应碳与二氧化碳的反应 G.G.盐酸与氢氧化钠的反应盐酸与氢氧化钠的反应 ABGCDEFCDEF2.2.下列说法正确的是（下列
5、说法正确的是（ ） A.A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.B.放热反应一定不需要加热放热反应一定不需要加热 C.C.有的吸热反应在不加热的情况下也能发生有的吸热反应在不加热的情况下也能发生 D.D.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C为什么有的反应会放出热量,有的反应要吸收能量?二、探索化学反应与能量变化的本质二、探索化学反应与能量变化的本质反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放出能量放出能量生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低决定于反应物的总能量决
6、定于反应物的总能量与生成物的总能量的相与生成物的总能量的相对大小。对大小。吸收能量吸收能量一个化学反应吸一个化学反应吸收能量还是放出收能量还是放出能量能量放热放热吸热吸热 从宏观的角度分析从宏观的角度分析反应物反应物的能量的能量生成物生成物的能量的能量能量的释放能量的释放反应物的反应物的能量能量生成物的生成物的能量能量吸收能量吸收能量反应物的总能量反应物的总能量=生成物的总能量生成物的总能量+ +放出的热量放出的热量生成物的总能量生成物的总能量=反应物的总能量反应物的总能量+ +吸收的热量吸收的热量1、已知反应、已知反应ABCD为放热反应，对为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（该反应的下
7、列说法中正确的是（ ） A.A的能量一定高于的能量一定高于CB.B的能量一定高于的能量一定高于DC.A和和B的总能量一定高于的总能量一定高于C和和D的总能量的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定该反应为放热反应，故不必加热就一定 能发生能发生C练习：练习：2 2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法不正确的是热的。据此，以下判断或说法不正确的是（ ） A A、石墨不如金刚石稳定、石墨不如金刚石稳定 B B、金刚石不如石墨稳定、金刚石不如石墨稳定 C C、金刚石和石墨互为同素异形体、金刚石和石墨互为同素异形体 D D、这个反
8、应属于化学变化、这个反应属于化学变化 A 对于放热反应，放出的热量来源于哪里？对于放热反应，放出的热量来源于哪里？ 对于吸热反应，吸收的热量又去哪里了？对于吸热反应，吸收的热量又去哪里了？ 从分子结构角度分析，一个化学反应是否从分子结构角度分析，一个化学反应是否 为放热还是吸热取决于什么呢？为放热还是吸热取决于什么呢？1mol H1mol H2 2分子中分子中的化学键断裂的化学键断裂时需吸收能量时需吸收能量1mol Cl1mol Cl2 2分子中分子中的化学键断裂时的化学键断裂时需吸收能量需吸收能量HClHCl分子中的分子中的化学键形成时化学键形成时要释放能量要释放能量E（kJ/mol）反应历
9、程反应历程H2 + Cl22H + 2Cl2HClE = 183 kJ/mol436 kJ/mol (H2)243 kJ/mol (Cl2) 2431 kJ/mol= 862 kJ/mol以以 H2 + Cl2 = 2HCl 反应为例：反应为例：从化学键的观点来分析能量的变化从化学键的观点来分析能量的变化一个化学反应是否为放热还是吸热取决于：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于：取决于所有断键吸收的总能量与所有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形成新键放出的总能量的相对大小形成化学键形成化学键 断开化学键断开化学键 放出的能量放出的能量 吸收的能量吸收的能量放出能量
10、放出能量形成化学键形成化学键 断开化学键断开化学键 放出的能量放出的能量 吸收的能量吸收的能量吸收能量吸收能量引起化学反应中的能量变化：引起化学反应中的能量变化：（1 1）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；化的主要原因；（2 2）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。的总能量间的能量差。化学反应的过程化学反应的过程, ,可以看成是能量的可以看成是能量的“贮贮存存”或或“释放释放”的过程的过程实验探究：课本实验探究：课本P34实验实验2-3中和热：酸与碱发生中和反
11、应生成中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH1molH2 2O O时所释放的热量称为中和热时所释放的热量称为中和热Q=Cm (T2-T1)实验实验23盐酸温度盐酸温度/ NaOH溶液温度溶液温度/ 中和反应后温度中和反应后温度/ 结论：中和反应是放热反应。结论：中和反应是放热反应。实质：实质：H+ + OH H2O反应后温度升高反应后温度升高室温室温室温室温思考与交流：思考与交流： 在设计实验装置和操作时应该注意哪在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？些问题？（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）酸碱的量要准确：）酸碱的量要准确：nCVa a、浓度要越精
12、确越好、浓度要越精确越好b b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管、量体积的容器越精确越好，最好用移液管（3）温度计越精确越好）温度计越精确越好（4）注意控制反应时间）注意控制反应时间（5）多做几次，取平均值）多做几次，取平均值如右图所示，把试管放入盛有如右图所示，把试管放入盛有2525时时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入入几小块镁片，再用滴管滴入5mL5mL盐酸盐酸于试管中于试管中. .试回答下列问题：试回答下列问题：(1)(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是(2)(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是 (3)(3
13、)写出有关反应的离子方程式写出有关反应的离子方程式 (4)(4)由实验推知，由实验推知，MgCl2MgCl2溶液和溶液和H2H2的总能量的总能量 ( (填填“大于大于”、“小于小于”、“等于等于”) )镁镁片和盐酸的总能量片和盐酸的总能量. . 生物体中的能量转化生物体中的能量转化 人体内发生的人体内发生的氧化还原反应氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是与体外的燃烧本质相同，都是放热放热反应反应。只是二者条件不同（前者在。只是二者条件不同（前者在体温体温条件和条件和酶酶的催化作用下发生的催化作用下发生的），且前者更加的），且前者更加合理有效合理有效。科学视野科学视野 柴草时期柴草时期中国古代制陶图中国古代制陶图化石能源时期化石能源时期多能源结构时期多能源结构时期