6.1.1化学反应与热能ppt课件
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1、第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能 一、一、 化学反应与能量化学反应与能量 1.实验探究实验探究: 实实 验验 操操 作作 试管中加入试管中加入2 mL 2 mol L-1盐酸盐酸,并用温度并用温度 计测量其温度计测量其温度,再向试管再向试管 中放入打磨过的镁条中放入打磨过的镁条 将将20 g Ba(OH)2 8H2O晶体研细晶体研细 后与后与10 g NH4Cl晶体一起放入晶体一起放入 烧杯中烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴并将烧杯放在滴有几滴 水的木片上。用玻璃棒快速搅水的木片上。用玻璃棒快速搅 拌拌,玻璃片盖上烧杯玻璃片盖上烧杯 实验实验 装置装置
2、实验实验 现象现象 _ _ _ _ 有刺激性气味气体产生有刺激性气味气体产生,用手用手 触摸杯壁下部触摸杯壁下部,烧杯壁烧杯壁_, 试着用手拿起烧杯试着用手拿起烧杯,_ _ 镁条逐渐溶解镁条逐渐溶解, 有气泡产生有气泡产生, 温度计的示数温度计的示数 升高升高 变凉变凉 木片黏木片黏 在烧杯上在烧杯上 实验实验 结论结论 该反应该反应_ 该反应该反应_ 化学反应发生时伴有化学反应发生时伴有_ 放出热量放出热量 吸收热量吸收热量 热量的释放和吸收热量的释放和吸收 2.放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应 (1)含义含义:放热反应放热反应:_的的化学反应化学反应。吸热反吸热反 应应:_的化学反应。
3、的化学反应。 释放热量释放热量 吸收热量吸收热量 (2)实例实例: 放热反应:放热反应:a.镁条、铝片与盐酸的反应镁条、铝片与盐酸的反应; b.木炭、氢气、甲木炭、氢气、甲 烷等在氧气中的燃烧烷等在氧气中的燃烧; c.氢气与氯气的化合。氢气与氯气的化合。 吸热反应:吸热反应:a.氢氧化钡与氯化铵的反应氢氧化钡与氯化铵的反应;b.盐酸与碳酸氢钠的盐酸与碳酸氢钠的 反应反应;c.灼热的炭与二氧化碳的反应。灼热的炭与二氧化碳的反应。 【微思考微思考】冬季生活中常常采用下列方法获得热量冬季生活中常常采用下列方法获得热量: 烧炭取暖烧炭取暖;用电暖器取暖用电暖器取暖;天然气壁挂炉取暖天然气壁挂炉取暖;空
4、调取空调取 暖暖;地下水循环取暖等地下水循环取暖等,都属于放热反应吗都属于放热反应吗? 提示提示:属于。发生化学反应时释放热量才是放热反应属于。发生化学反应时释放热量才是放热反应, 分别属于煤炭和甲烷的燃烧反应。是电能转化为热能分别属于煤炭和甲烷的燃烧反应。是电能转化为热能; 只是热量的交换。只是热量的交换。 二、二、 化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应中能量变化的本质原因化学反应中能量变化的本质原因: (1)原因原因: 放出热量放出热量 吸收热量吸收热量 (2)实例实例: 吸收吸收 吸收吸收 放出放出 放出放出 计算分析计算分析: 化学键化学键 反
5、应中能量变化反应中能量变化 1 mol化学键化学键 反应中能量变化反应中能量变化 HH 吸收吸收436 kJ 共吸收共吸收679 kJ ClCl 吸收吸收243 kJ HCl 放出放出431 kJ 共放出共放出862 kJ 结论结论 679 kJ-862 kJ=-183 kJ,即反应放出即反应放出183 kJ热量热量 2.多角度分析化学反应的能量变化多角度分析化学反应的能量变化 分析分析 角度角度 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 微观微观 断键吸收的热量断键吸收的热量_ 成键放出的热量成键放出的热量 断键吸收的热量断键吸收的热量_ 成键放出的热量成键放出的热量 宏观宏观 反应物的总能量反应
6、物的总能量_ 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_ 生成物的总能量生成物的总能量 小于小于 大于大于 大于大于 小于小于 【巧判断巧判断】 (1)吸热反应需要加热才能反应。吸热反应需要加热才能反应。 ( ) (2)已知已知Al与稀盐酸的反应为放热反应与稀盐酸的反应为放热反应,即即Al的能量大于的能量大于H2的能的能 量。量。 ( ) 提示提示:。如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热。如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热,在常温下就能进行。在常温下就能进行。 提示提示:。反应放热说明反应物的总能量大于生成物的总能量。反应放热说明反应物的总能量大于生成物的总能量, 即即Al与稀盐酸具有的总
7、能量大于与稀盐酸具有的总能量大于AlCl3与与H2所具有的总能量所具有的总能量,而而 Al与与H2的能量大小无法比较。的能量大小无法比较。 (3)有能量变化的物质变化一定是化学变化。有能量变化的物质变化一定是化学变化。 ( ) 提示提示:。有能量变化的物质变化不一定是化学变化。有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质物质 发生物理变化时也伴有能量变化。如冰融化、氢氧化钠发生物理变化时也伴有能量变化。如冰融化、氢氧化钠 的溶解等。的溶解等。 三、三、 人类对能源的利用人类对能源的利用 1.利用的三个阶段利用的三个阶段: 2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题化石燃料利用过程中亟待解决的两方
8、面问题 (1)一是其短期内不可再生一是其短期内不可再生,储量有限储量有限; (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是等是 大气污染物的主要来源。大气污染物的主要来源。 3.在燃料利用过程中在燃料利用过程中,节能的主要环节节能的主要环节: (1)燃料燃烧阶段燃料燃烧阶段可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、 清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率; (2)能量利用阶段能量利用阶段可通过使用节能灯可通过使用节能灯,改进电动机的材料和改进电动机的材料和 结构结构,以及发电厂、钢铁厂余热与城市
9、供热联产等措施促进能以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能 源循环利用源循环利用,有效提高能量利用率。有效提高能量利用率。 4.新能源新能源 (1)特点特点:资源丰富、资源丰富、_。 (2)人们比较关注的新能源人们比较关注的新能源:_能、能、_能、地热能、海洋能能、地热能、海洋能 和和_能等。能等。 可以再生可以再生,对环境无污染对环境无污染 太阳太阳 风风 氢氢 【情境情境 思考思考】2019中国中国(山西山西)国际清洁能源博览会于国际清洁能源博览会于2019年年6 月月28日上午在太原开幕。日上午在太原开幕。 本次展会以“清洁低碳、绿色发展”为主题本次展会以“清洁低碳、绿色发展”
10、为主题,聚焦煤炭清洁利用、聚焦煤炭清洁利用、 新能源、储能、节能环保等领域新能源、储能、节能环保等领域,展示新技术新产品新应用展示新技术新产品新应用,搭建搭建 中西部清洁能源及设备供需平台中西部清洁能源及设备供需平台,促进煤改电、煤改气、煤改清促进煤改电、煤改气、煤改清 洁采暖在中西部的实施洁采暖在中西部的实施,加强雾霾的治理加强雾霾的治理,有效改善呼吸环境。有效改善呼吸环境。 (1)提高燃料的燃烧效率应该从哪些方面考虑提高燃料的燃烧效率应该从哪些方面考虑? 提示提示:使燃料与氧气充分接触使燃料与氧气充分接触,如将煤粉碎、液化和气化如将煤粉碎、液化和气化;通通 入充足的氧气。入充足的氧气。 提
11、示提示:。清洁能源即绿色能源。清洁能源即绿色能源,是指不排放污染物、能是指不排放污染物、能 够直接用于生产生活的能源够直接用于生产生活的能源,它包括核能和可再生能源。可再生能它包括核能和可再生能源。可再生能 源是指原材料可以再生的能源源是指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、如水力发电、风力发电、太阳能、 水能、生物能水能、生物能(沼气沼气)、地热能、地热能(包括地源和水源包括地源和水源)、海潮能等能源。、海潮能等能源。 (2)日常生产、生活中常常采用下列能源日常生产、生活中常常采用下列能源: 煤煤;石油石油;天然气天然气;太阳能太阳能;水能水能;氢能氢能; 核能核能;风能风能
12、;地热能等地热能等,属于清洁能源的有哪些属于清洁能源的有哪些? 知识点一知识点一 放热反应与吸热反应的理解放热反应与吸热反应的理解 【重点释疑重点释疑】 1.放热反应与吸热反应的比较放热反应与吸热反应的比较: 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 定义定义 释放热量的化学反应释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应 形成原因形成原因 反应物具有的总能量大反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生反应物具有的总能量小于生 成物具有的总能量成物具有的总能量 与化学键与化学键 强弱的关强弱的关 系系 生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放
13、 的总能量大于反应物分的总能量大于反应物分 子断键时吸收的总能量子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总生成物分子成键时释放的总 能量小于反应物分子断键时能量小于反应物分子断键时 吸收的总能量吸收的总能量 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 反应反应 过程过程 图示图示 2.常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应 3.化学反应遵循的两条基本规律化学反应遵循的两条基本规律 (1)质量守恒定律质量守恒定律:自然界的物质发生转化时自然界的物质发生转化时,总质量保持不变。总质量保持不变。 (2)能量守恒定律能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能一种形式的能量可以转化为另一
14、种形式的能 量量,但体系包含的总能量不变。但体系包含的总能量不变。 【思考思考 讨论讨论】 (1)做实验时做实验时,吸热反应和放热反应都用到酒精灯吸热反应和放热反应都用到酒精灯,怎样判断该反怎样判断该反 应是吸热反应还是放热反应应是吸热反应还是放热反应?放热反应加热的目的是什么放热反应加热的目的是什么? 提示提示:持续用酒精灯加热持续用酒精灯加热,撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热 反应反应;开始用酒精灯加热开始用酒精灯加热,反应开始后反应开始后,撤去酒精灯仍能继续反应撤去酒精灯仍能继续反应 的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快的是放热反应。放热反
15、应加热的目的一般是引发反应或加快 反应速率。反应速率。 (2)放热反应一定容易发生放热反应一定容易发生,吸热反应一定难发生吗吸热反应一定难发生吗? 提示提示:不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关,有有 些放热反应必须加热才能发生些放热反应必须加热才能发生,如木炭的燃烧如木炭的燃烧;而有些而有些 吸热反应常温下就能发生吸热反应常温下就能发生,如如Ba(OH)2 8H2O与与NH4Cl 的反应。的反应。 【案例示范案例示范】 【典例典例】(2019 菏泽高一检测菏泽高一检测)下列说法正确下列说法正确的是的是 ( ) A.Fe与与S在加热条件下才能发生反应在加
16、热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应所以该反应属于吸热反应 B.HNO3、H2SO4分别与分别与NaOH溶液反应都放出溶液反应都放出热量热量 C.分解反应都是吸热反应分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应化合反应都是放热反应 D.合成氨的反应是放热反应合成氨的反应是放热反应,所以所以N2与其他物质的反应也是与其他物质的反应也是放放 热反应热反应 【解题指南解题指南】解答本题需注意以下解答本题需注意以下3点点: (1)反应放热还是吸热与反应条件无关。反应放热还是吸热与反应条件无关。 (2)熟记常见的放热反应和吸热反应类型。熟记常见的放热反应和吸热反应类型。 (3)注意知识迁移的合理性
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