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1、第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量2.1 化学反应与热能化学反应与热能很早以前，人们就对化学反应孜孜不很早以前，人们就对化学反应孜孜不倦的探索倦的探索, 究竟化学反应的魅力何在究竟化学反应的魅力何在?1. 化学反应产生出的许多化学反应产生出的许多新物质新物质，可以满足人们的物质生活需要！可以满足人们的物质生活需要！2. 化学反应化学反应提供的能量提供的能量 推动人类社推动人类社会不断的进步。会不断的进步。思考思考白磷的燃烧白磷的燃烧氨的燃烧氨的燃烧反应中的能量变化反应中的能量变化一、化学能与热能的相互转化一、化学能与热能的相互转化 1、能量不会自然产生，也不会自然消、能量不会自然产生，
2、也不会自然消失，只能从一种形式的能量转化为另一种失，只能从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，能量是守恒的，这就是形式的能量，能量是守恒的，这就是能量能量守恒定律守恒定律。 2、化学反应中的能量变化主要表现为、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化热量的变化吸热或放热吸热或放热 实验实验2-1铝和盐酸的反应铝和盐酸的反应 实验实验2-2氢氧化钡与氯化铵反应氢氧化钡与氯化铵反应（放热）（放热）（吸热）（吸热） 实验实验2-3酸与碱的中和反应酸与碱的中和反应 （放热）（放热） 化学反应伴随着能量化学反应伴随着能量变化，有的反应变化，有的反应放出热量放出热量，有的反应却需要不断的有的反应却需要不
3、断的加加热热，吸收热量吸收热量反应才能进反应才能进行。行。 为什么在化学反应中会伴为什么在化学反应中会伴随着随着吸热或放热吸热或放热的变化呢？的变化呢？3 3、各种物质都储存化学能、各种物质都储存化学能不同物质不同物质储有化学能不同储有化学能不同反应物反应物能量能量高高生成物生成物能量能量高高生成物生成物能量能量低低反应物反应物能量能量低低 放出能量放出能量吸收能量吸收能量 那么那么一个化学反应一个化学反应吸收能量吸收能量还是还是放出能量放出能量是由什么决定的呢？是由什么决定的呢？ 取决于取决于反应物的总能量反应物的总能量与与生成生成物的总能量物的总能量的的相对大小相对大小。 为什么为什么各种
4、物质各种物质都都储存着化学储存着化学能？反应中吸热或放热的能？反应中吸热或放热的本质又如本质又如何？何？答案：问题：问题：二二、化学键与化学反应中能量变化关系化学键与化学反应中能量变化关系H H HH ； H436kJ/molHH H H ； H436kJ/molCH4 C 4H ； H1660kJ/mol补充定义：补充定义： 形成形成1mol1mol化学键时释放化学键时释放的能量或断开的能量或断开1mol1mol化学键所吸收的能化学键所吸收的能量叫做量叫做键能键能1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因变化的主要原因C 4H CH4 ； H16
5、60kJ/mol 当当E反反 E生生 反应吸收能量反应吸收能量 当当E反反 E生生 反应放出能量反应放出能量2、从键能的角度看：、从键能的角度看： 反应物反应物 生成物生成物 化学反应：化学反应： 旧化学键断裂旧化学键断裂 新化学键形成新化学键形成 吸收能量吸收能量E反反 放出能量放出能量E生生 任何化学反应都伴随着能量的变化！任何化学反应都伴随着能量的变化！表示为：表示为： H=E反反 E生生 有热量放出的反应为有热量放出的反应为放热反应；放热反应；吸收热量的反应为吸收热量的反应为吸热反应。吸热反应。若若H2 - H10反应反应吸热吸热H1键断裂吸收的能量键断裂吸收的能量H2键生成释放的能量
6、键生成释放的能量若若H2 - H10反应反应放热放热H2H1H2HtH1Ht1.1.利用热量进行生活、生产、和科研。利用热量进行生活、生产、和科研。2.2.利用热能使许多化学反应得以发生利用热能使许多化学反应得以发生三、化学反应提供的热能对人类社会意义三、化学反应提供的热能对人类社会意义金属金属与与酸酸的反应，的反应，酸碱中和反应酸碱中和反应燃烧反应、氧化还原燃烧反应、氧化还原 1.化学反应化学反应 归纳与整理归纳与整理化学能和热能可以相互转化化学能和热能可以相互转化2.两个定律两个定律 小小 结结放热反应：有热量放出的化学反应放热反应：有热量放出的化学反应吸热反应：有热量吸收的化学反应吸热反
7、应：有热量吸收的化学反应 2、化学反应的过程、化学反应的过程,可以看成是可以看成是能量的能量的“贮存贮存”或或“释放释放”的过程的过程2. 化学键化学键断裂断裂会会 ， 化学键化学键形成形成要要 。1. 各种物质储存了各种物质储存了 。4. 化学反应过程是旧化学键化学反应过程是旧化学键 和新和新 化学键化学键 ，并伴随能量变化。，并伴随能量变化。3. 化学键化学键在断裂（或生成）时在断裂（或生成）时吸收（或释放）的吸收（或释放）的能量能量 。5. 反应是吸热还是放热，取决反应是吸热还是放热，取决于于 。化学能化学能释放能量释放能量吸收能量吸收能量不同不同不同不同断裂断裂形成形成反应物的总能量与
8、生成物的总能量的相对大小反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 小小 结结 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。只是二者条件不同（前者在（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）的），且前者更加，且前者更加合理有效合理有效。科学视野科学视野 1、社会发展与能源利用、社会发展与能源利用02505007501000原始社会早期农业社会简单工业社会现代信息社会（103kj/d)科学视野科学视野 2、人类利用能源的三个阶段、人类利用能源的
9、三个阶段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现象结论化学能与热能的相互转化化学能与热能的相互转化分组实验分组实验 1 1：盐酸与铝片的反应：盐酸与铝片的反应 分组实验分组实验 2：Ba(OH)Ba(OH)2 2 8H2O与与NH4Cl的的反应反应 现象结论返返 回回分组分组实验实验 3 3 ：酸与碱的中和反应：酸与碱的中和反应 反应物及反应物及其用量其用量酸酸HCl 20mL 1mol/LHNO3 20mL 1mol/L碱碱NaOH 20mL1mol/LKOH 20mL1mol/L 混合前温度混合前温度室温室温室温室温 混合后温度混合后温度 结结 论论 归纳与概括归纳与概括HCl与与NaOH发生中发生中和反应时和反应时放热放热。HNO3与与KOH发生发生中和反应时中和反应时放热放热。强酸和强碱发生反应时放出强酸和强碱发生反应时放出热量热量。返返 回回化学能与热能的相互转化化学能与热能的相互转化