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1、第四章 剖析物质变化中的能量变化4.1物质在溶解过程在有能量变化吗？引言：当煤、石油、天然气和食物在转化为其他物质时，给人们提供了各种形式的能量，在物质变化中，能量从一种形式转化为另一种形式。 物质存在三态：固态s、气态g液态l，物质的三态在转化过程也伴随着能量的转换。 吸收能量 吸收能量 固态体 液体 气态体 放出能量 放出能量 在我们生活中经常利用三态变化来调整环境温度。拓展： 能源的种类：四种分类法 来自太阳：生物质能，风能，煤，石油等。从能源的形成和来源角度 来自地球内部：地热能等。 来自核反响：裂变能、聚变能。 来自天体间引力：潮汐能。从能源利用状况角度分 常规能源：石油、煤、天然气
2、、水、生物等。 新能源：核能、地热能、海洋能。 从能源的原有形态是否改变的角度分 一次能源自然界现存的一次能源：煤炭、石油、天然气。二次能源由一次能源加工转换而成的二次能源：电、氢能、汽油等。 从能源是否能循环再生角度看 可再生能源：水力、沼气等。 不可再生能源：煤、石油等。一、物质溶解过程中的热现象 NH4Cl溶解是吸热的，NaOH溶解是放热的，而NaCl溶解放热和吸热均不明显。二、溶解的二个过程 溶质溶解在水里，通常发生两个过程，一是溶质分子或离子受到水分子作用，向水中扩散的过程，在这种过程中，溶质分子或离子要克制分子或离子之间的引力，需要向外界吸收热量，这是一个物理过程物理变化。 另一个
3、过程那么是溶质分子或离子和水分子又结合成水合分子或水合离子的过程，这种过程放出热量是一个化学过程。 小结： 扩散的过程 水合过程 溶解中的变化 物理变化物理过程 化学变化化学过程 溶解中的能量变化 吸热 放热 在溶解时： 当扩散过程吸收热量水合过程 放出的热量时，那么总体表现为吸热。 当扩散过程吸收热量水合过程 放出的热量时，那么总体表现为放热。 当扩散过程吸收热量水合过程 放出的热量时，那么总体表现为无显著的热量变化。三、溶解和结晶结晶将固体溶质的水溶液放在敞口的容器中让水慢慢地蒸发，或改变温度都可能使晶态溶质从溶液中析出，这个过程称为结晶。 溶解和结晶是两个相反的过程，但在一定条件下恰恰又
4、上是同时进展的两个过程。溶解和结晶两个相反的过程是可逆的，我们可用“来表示溶解平衡。 即： 溶解 固体溶质 溶液中的溶质 结晶 注意：溶解平衡是一个动态平衡，它始终在进展着溶解和结晶两个相反的过程，只是结晶和溶解两个速度相等，所以我们看不出溶解与结晶的变化。但是假设在饱和溶液中放一块不规那么形状的晶体，一段时间后变规那么形状晶体。 从溶液中提取溶解的固体物质一般规律： 随着温度的变化而溶解度变化不大的物质，一般是用蒸发溶剂的方法从溶液中提取。 溶解度受温度的改变而变化较大的固体物质，一般是用重结晶法从溶液中提取。即用冷却热的饱和溶液的方法来使溶质结晶析出。 在饱和溶液中加无水盐，但遇水分子后可
5、形成含结晶水的晶体。晶体会变大。但溶液的S、Cmol/L不变C%也不变。溶质、溶剂的质量均变小。四、结晶水合物1、晶体与结晶水合物定义 晶体这种自发形成且具有规那么几何形状的固体叫做晶体。 结晶水合物有些晶体在溶液中析出形成晶体时会结合一定数目的水分子，这种含有一定的结晶水的晶体叫结晶水合物。 结晶水合物有固定的熔点，它们是纯洁物 2、风化与潮解 风化有些结晶水合物在室温和枯燥空气中会失去一局部或全部结晶水。这种现象叫风化。 由于风化会失去结晶水，风化为化学变化。 潮解有些晶体能吸收空气中是水份，在晶体外表逐步形成溶液，这种现象叫潮解。 潮解一般被看作为物理变化。潮解与风化属于自然形成，并非人
6、们刻意去完成的变化。 3、几种常见的晶体 常见的 结晶水合物： 胆矾：CuSO45H2O 皓矾：ZnSO47H2O 绿矾：FeSO47H2O 芒硝：Na2SO410H2O 石碱：Na2CO310H2O 泻盐：MgSO47H2O 明矾：KAl(SO4)212H2O 石膏：生石膏 CaSO42H2O 熟石膏2CaSO4H2O 不含结晶水的晶体：食盐NaCl 硝酸钾KNO3 等 一、化学反响中的热效应 1、几个根本概念 反响的热效应化学反响中普遍伴随着热量变化人们把反响时所放出或吸收的热量叫做“反响的热效应。 放热反响释放热量的反响叫做“放热反响。用+Q表示。 如 2H2O2 点燃 2H2O Q是放
7、热反响 CH42O2 点燃 CO2 + 2H2O Q也是放热反响 吸热反响吸收热量的反响叫做“吸热反响。用-Q表示。 如 C + CO2 高温 2CO -Q CaCO3 锻烧 CaO + CO2 -Q2、中和热的测定 中和热酸和碱发生的离子互换反响叫做中和反响，中和反响生成1mol水所放出的热量，叫做中和热。二、化学变化中的能量变化 1、化学能 这种潜藏在物质内部，只有在化学反响时释放出来的能量，化学家们称它为化学能。小结：在放热反响中，生成物的总能量 反响物的总能量高 一定低于反响物的总能量。 放热反响 放热反响，反响物释放出能量后 转变为生成物。 生成物的总能量低 在吸热反响中生成物的能量
8、总和 生成物的总能量高 必定高于反响物的能量总和。 吸热反响 吸热反响中，反响物必须吸收外 界提供热量才能转变为生成物。 反响物的总能量低 结论：放热反响的过程，是储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来的过程。 吸热反响的过程是热能等转化为物质内部的能量而被储存起来的过程。 2、 反响热当化学反响过程释放出或吸收的能量表现为热量时，反响物具有的能量和与生成物具有的能量总和的差值，即为反响热。 Q反响热 = Q反响物 - Q生成物 假设Q为正值即为放热反响；假设Q为负值即为吸热反响。3、 反响热与生成物稳定性的关系。 大量事实说明，当物质化合时，放出能量越多，生成物的热稳定性越大。 在化合反响
9、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态。注意比拟时一定要等物质的量三、热化学方程式1、热化学方程式定义 表示化学反响所放出或吸收的热量的化学方程式。 燃烧热1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时的反响热又称燃烧热。 2、热化学方程式意义 热化学方程式不仅说明了一个反响中的反响物和生成物，还说明了一定量物质在反响中放出或吸收的热量。 3、书写热化学方程式的要领 必须注明反响物及生成物所有物质的状态。热化学方程式中，化学式前的化学计量数是表示物质的量。反响热效应与反响物的物质的量有关，在 热化学方程式中，化学式前的化学计量数可以是分数。必须注明放出“+或吸收“
10、-的热量值。或用Q代替。四、燃料的充分利用 1、燃烧热和热值燃烧热1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时的反响热称为燃烧热。热值是燃料质量的重要指数，热值越大，燃料作为热量的价值越高。 2、燃料的充分利用理科班补充材料：补充一：盖斯定律化学反响的热效应跟反响物，生成物的种类、状态和变化的量有关，而跟化学变化的途径无关。 Q Q1 Q2 反响物始态 A 生成物终态 Q3 Q4 Q5 B C Q = Q1 + Q2 = Q3 + Q4 + Q5 补充二：反响热和键能在化学反响中，从反响物转变为生成物，物质组成中的各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变，在这个过程中，反响物中的化学键
11、形成了。第四章 剖析物质变化中的能量变化一、能量的守恒和转化1.人们在日常生活只,感受到各种形式的能:如 (至少写六种),而且不同形式的能之间可以 ,并且遵守 原那么。2.有关水从气态变为液态的说法,不正确的选项是 水蒸气变为液态水要吸收热量当物质的量一样时，液态水的能量比气态水的能量低水蒸气变为液态水，分子的排列有序程度增加水蒸气所具有的内能，应等于液体水的内能与变化过程中放出的热量之和氟利昂作为冰箱的制冷剂，是由于氟利昂从液态边为气态时，需要 放出或吸收大量热量但当它大量散发到大气中去，会造成破坏 的不良后果用传统的煤，石油天然气做燃料，其主要缺点是 。 国际上认为能源将是世纪中后期最理想
12、的能源怎样理解这一说法？二、溶解的过程和溶解热现象5.浓硫酸溶于水使溶液的温度升高，是由于 A.浓硫酸溶于水，只发生扩散过程B.浓硫酸溶于水，只发生水合过程C.浓硫酸溶于水，扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量D.浓硫酸溶于水，扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量6.以下说法中，正确的选项是 C.任何物质的饱和溶液，加热后都变成不饱和溶液D.饱和溶液中，溶质的溶解速率大于结晶速率7.氯化钠固体溶解于水时，溶液的温度变化不显著是因为 三、溶解和结晶8.以下说法中，正确的选项是 D.某饱和溶液冷却析出晶体后，该溶液仍为饱和溶液胆矾加热失水，所得晶体的化学式为 aH2O，受热后失去全部结晶水
13、，晶体质量变为ng，由此计算该结晶水合物的相对分子质量。一、化学反响中的热效应1以下说法正确的选项是 A放热反响一定需要加热才能发生B有些吸热反响在常温下也能发生C反响物的总能量与生成物具有的总能量决定了反响是放热还是吸热 D化学反响中的能量变化仅表现为热量变化.以下表达中，错误的选项是.葡萄糖C6H12O6在人体组织里发生氧化反响：C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(s)+6H2O(l)+2804kJ1用文字表达上面热化学方程式的含义 2根据以上热化学方程式，在下面的括号内正确填写 2 3 物质贮藏的能量二、热化学方程式4.以下热化学方程式：2H2gO2g 2H2OgQ12H2gO
14、2g 2H2OlQ2H2gO2g H2OgQ3那么氢气的燃烧热为AQ1Q2=Q3 BQ1=Q2=Q3 CQ1Q2 =2Q3 DQ1= Q2=Q3/22gO2g 2NOg180.58 kJ ，用文字表述上述热化学方程式的含义：_。6.写出热化学方程式，4g甲烷完全燃烧，生成液态水时放出热量222.6kJ。 三、燃料的充分利用4H10。在101 kPa时，10 kg C4H10完全燃烧生成CO2和H2Ol放出热量5105 kJ，C4H10的燃烧热为_，C4H10燃烧的热化学方程式为_。8.天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，那么以下说法正确的选项是可砍伐树木、野草作能源可用酒精作能源可利用
15、电解水的方法制得氢气能源应开发太阳能、核能等新能源大量应用风能、水能等可再生能源ABCD9.完全燃烧一定质量的无水酒精C2H6O，放出的热量为136.5kJ，为吸收生成的二氧化碳，消耗掉5.0mol/L的氢氧化钠溶液80mL，试计算燃烧1mol无水酒精放出的热量是多少千焦 四、铜锌原电池及其原理能转化为能的装置。形成原电池必须要有 、和等三个条件。11原电池的正极得到或失去电子，发生氧化或复原反响；负极得到或失去电子。发生氧化或复原反响。12实验室常用含有杂质的锌代替纯锌与稀硫酸的反响制取氢气，含有杂质的锌与稀硫酸反响的速率比纯锌与稀硫酸的反响的速率快得多，这是因为 。13、都是金属，中混有时
16、，先腐蚀；与组成原电池时，为电池的正极。三种金属的活动性顺序为.14以下组合，能构成原电池的是电极电极电解液.铝铜稀盐酸.铜铜稀盐酸.铜铁蒸馏水.铝铁蔗糖溶液一、能量的守恒和转化 电能，机械能，动能，风能，地热能，太阳能，潮汐能，核能等转换能量守恒 吸收臭氧层资源有限，不可再生，污染严重；氢能源来源丰富，热值高，不污染且可循环使用二、溶解的过程和溶解热现象5、D 6、B 7、C三、溶解和结晶8、C 9、 D 10、C 11、18an/(m-n)化学变化中的能量变化一、化学反响中的热效应1、C 2、 3、1mol固态的C6H12O6和6mol气态的O2反响生成6mol气态的CO2和6mol液态的
17、H2O时，放出2804kJ的热量。21C6H12O6(s)+6O2(g) 26CO2(s)+6H2O(l) 3吸收2804kJ的热量二、热化学方程式4、C 5、1mol氮气在氧气中充分燃烧，放出180.58kJ的热量。6、CH4g2O2g CO2g2H2Ol+8904 kJ三、燃料的充分利用7106 kJ 2C4H10g13O2g 8CO2g10H2106 kJ8、D 9、1365 kJ四、铜锌原电池及其原理10.化学；电；由两种活动性不同的金属或一种非金属作电极；能与其中一种电极反响的电解质溶液；构成闭合回路。11.得到；复原；失去；氧化12.在含杂质的锌中，杂质和锌在稀硫酸中构成无数个微小的原电池，其中锌为负极，由于原电池的作用，加快了反响速率。13.C；14.A。