《21化學(xué)能與熱能》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《21化學(xué)能與熱能（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 能源是人類賴以生存和能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開它。每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)。機(jī)。16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)能

2、與熱能化學(xué)能與熱能 1、 什么是化學(xué)鍵？什么是化學(xué)鍵？ 使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強(qiáng)使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強(qiáng)烈的作用力。統(tǒng)稱為化學(xué)鍵。烈的作用力。統(tǒng)稱為化學(xué)鍵。 2、怎樣判斷一個(gè)反應(yīng)過程是化學(xué)反應(yīng)？、怎樣判斷一個(gè)反應(yīng)過程是化學(xué)反應(yīng)？ 有新物質(zhì)生成有新物質(zhì)生成 3、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)？、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)？原子或原子團(tuán)的重新組合。原子或原子團(tuán)的重新組合。即舊化學(xué)即舊化學(xué)鍵的斷裂，新化學(xué)鍵的形成。鍵的斷裂，新化學(xué)鍵的形成。 學(xué)與問：學(xué)與問： 1. 煤，石油，天然氣燃燒的時(shí)候放出大量煤，石油，天然氣燃燒的時(shí)候放出大量的熱能，這些熱能從哪里來的呢？的熱能，這些熱能從哪里來的呢？ 2. 碳酸鈣分解需要高溫，

3、高溫提供的熱碳酸鈣分解需要高溫，高溫提供的熱能在碳酸鈣分解過程中有什么作用？能在碳酸鈣分解過程中有什么作用？一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 斷開斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收吸收能量，能量，而而形成形成生成物中的化學(xué)鍵則要生成物中的化學(xué)鍵則要放出放出能量。能量。 化學(xué)反應(yīng)過程中必然伴隨著能量變化?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中必然伴隨著能量變化。1mol HH斷裂吸斷裂吸收收436kJ的能量的能量1mol HH形成放出形成放出436kJ的能量的能量HH 2H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl斷開斷開斷開斷開點(diǎn)燃點(diǎn)燃形成形成H ClCl

4、H E總總(斷斷)= 1mol 436kJ/mol+ 1mol 243kJ/mol=679kJ.（吸收）（吸收）E總總(成成)=2mol 431kJ/mol=862kJ （放出）（放出）放出能量放出能量吸收能量吸收能量 862kJ679kJ=183kJ反應(yīng)過程：放出能反應(yīng)過程：放出能量量斷開斷開1molHH鍵要吸鍵要吸收收436kJ的的能量。能量。斷開斷開1molCl Cl鍵鍵要吸收要吸收243kJ的能量。的能量。形成形成1molH Cl放出放出431kJ能量能量 從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化 吸收能量：吸收能量： E總總(斷鍵斷鍵)E總總(成鍵成鍵)放出能量：

5、放出能量： E總總(斷鍵斷鍵)E生生。吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：E反反0 吸熱吸熱 0 吸熱吸熱 0為放熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)Q 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. Q1 + Q2 = Q3B5、已知HH鍵能為436 KJ/mol,HN鍵能為391KJ/mol根據(jù)化學(xué)方程式N2 + 3H2 = 2NH3 放出92.4 KJ/的熱量，則NN鍵的鍵能是 ( ) A、431 KJ/mol B、946 KJ/mol C、649 KJ/mol D、869 KJ/molB 1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因是化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因是_ 破壞化學(xué)鍵破壞化學(xué)鍵_能量，形成化學(xué)鍵能量，形成化學(xué)

6、鍵_能量能量 2.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中吸收能量還是放出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中吸收能量還是放出能量，決定于能量，決定于_。 _有部分能量釋放出來；有部分能量釋放出來； _反應(yīng)物要吸收能量，才能反應(yīng)物要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物轉(zhuǎn)化為生成物。 3.能量之間的相互轉(zhuǎn)化要遵守能量守恒定律。能量之間的相互轉(zhuǎn)化要遵守能量守恒定律。反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小E（反應(yīng)物）（反應(yīng)物） E(生成物生成物)E（反應(yīng)物）（反應(yīng)物） E(生成物生成物)化學(xué)鍵的斷裂與形成化學(xué)鍵的斷裂與形成吸收吸收放出放出總結(jié)總結(jié)二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)

7、化1、兩條基本的自然定律、兩條基本的自然定律（1）質(zhì)量守恒定律：質(zhì)量守恒定律：（2）能量守恒定律：能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，總能量保持不變。種能量，總能量保持不變。2、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)根據(jù)能量變化情況角度分：根據(jù)能量變化情況角度分：(1)(1)化學(xué)上把化學(xué)上把放出熱量放出熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)(2)(2)化學(xué)上把化學(xué)上把吸收熱量吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)21現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論鎂與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣鎂與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高泡，溫度升高該反應(yīng)是該反應(yīng)是放熱放熱反應(yīng)反

8、應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 將晶體混合后立即用玻將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物璃棒快速攪拌混合物 用手觸摸燒杯下部用手觸摸燒杯下部 用手拿起燒杯用手拿起燒杯 有刺激性有刺激性氣味氣體氣味氣體產(chǎn)生產(chǎn)生有氨氣生成有氨氣生成燒杯變涼燒杯變涼反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱玻璃片和玻璃片和燒杯粘結(jié)燒杯粘結(jié)在一起在一起反應(yīng)吸熱，體反應(yīng)吸熱，體系溫度降低使系溫度降低使水結(jié)冰水結(jié)冰實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)22Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2OBa(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O玻璃棒的作用：玻璃棒的作用：攪拌，使混合物充分接觸

9、，迅速發(fā)生反攪拌，使混合物充分接觸，迅速發(fā)生反應(yīng)，使體系的溫度快速降低。應(yīng)，使體系的溫度快速降低。反應(yīng)物成糊狀的原因：反應(yīng)物成糊狀的原因： 有水生成有水生成思考：思考：實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是在短時(shí)間內(nèi)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)充分進(jìn)行，使體系溫度快速降低，將玻璃反應(yīng)充分進(jìn)行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的水凝固。片上的水凝固。實(shí)驗(yàn)中要注意三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中要注意三點(diǎn)：（：（1）將）將Ba(OH)2 8H2O晶晶體研磨成粉末，以便與體研磨成粉末，以便與NH4Cl晶體充分接觸；晶體充分接觸；（2）由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體）由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體混合后立

10、即用玻璃棒快速攪拌混合物，使它們混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，使它們很快起反應(yīng)；（很快起反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣，會(huì)造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染，所以要注意對(duì)氨氣，會(huì)造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染，所以要注意對(duì)氨氣的吸收。氣的吸收。強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)：鹽酸溫度鹽酸溫度/ NaOH溶液溶液溫度溫度/中和反應(yīng)后中和反應(yīng)后溶液溫度溶液溫度/中和熱：酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成中和熱：酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol H2O時(shí)時(shí)所釋放出的熱量所釋放出的熱量 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的的稀溶液稀溶液反應(yīng)生成反應(yīng)生成1mol水水才能保證才能保證中和熱均為中和熱均為573 kJmol1，而

11、弱酸或弱堿在中，而弱酸或弱堿在中和反應(yīng)中由于電離吸收熱量，其中和熱和反應(yīng)中由于電離吸收熱量，其中和熱小于小于573 kJmol1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)23中和熱的測定中和熱的測定（1）用隔熱裝置，保溫、隔熱，盡量減少熱量散失；）用隔熱裝置，保溫、隔熱，盡量減少熱量散失；（2）酸堿的量要準(zhǔn)確：）酸堿的量要準(zhǔn)確：nCVa、濃度要越精確越好、濃度要越精確越好b、量體積的容器越精確越好、量體積的容器越精確越好（3）溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水）溫度計(jì)要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在溶液中銀球要全浸在溶液中（4）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的損失盡量減少熱量的損失（5）多做幾次，取平均值，）多做幾次，取平均值，減

12、少實(shí)驗(yàn)過程中的誤差。減少實(shí)驗(yàn)過程中的誤差。（三）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（自主學(xué)習(xí)（三）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（自主學(xué)習(xí)35頁）頁）放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)大部分化合反應(yīng)大部分化合反應(yīng)金屬與水或酸的反應(yīng)金屬與水或酸的反應(yīng)可燃物的燃燒反應(yīng)及可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化反應(yīng)緩慢氧化反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)大部分分解反應(yīng)C+CO2以以C、H2、CO為還原劑的氧化還為還原劑的氧化還原反應(yīng)原反應(yīng)記憶記憶三、化學(xué)能的應(yīng)用三、化學(xué)能的應(yīng)用1、利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。、利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。2、利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。、利用熱

13、能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：如： 科學(xué)探測表明：全世界的石油大概在科學(xué)探測表明：全世界的石油大概在20602060年左右耗盡，天然氣年左右耗盡，天然氣20602060年用光，煤年用光，煤炭雖是最炭雖是最“豐富豐富”的能源，但最多還能維的能源，但最多還能維持持200200年年新安晚報(bào)新安晚報(bào)3 3月月3030日?qǐng)?bào)道日?qǐng)?bào)道: :截止截止20062006年底年底, ,我國石油剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲(chǔ)量我國石油剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲(chǔ)量為為20.4320.43億噸億噸. .天然氣剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲(chǔ)量天然氣剩余經(jīng)濟(jì)可開采儲(chǔ)量為為2449024490億立方米億立方米. .目前，石油儲(chǔ)量可采目前，石油儲(chǔ)量可采1111年年.

14、 .1.下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)的敘述中錯(cuò)下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是誤的是( )A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的能量化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的能量B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),將太陽能轉(zhuǎn)化為化將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯藏起來學(xué)能貯藏起來C.物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能為人類所利用電能為人類所利用D.吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值D2.綠色能源是指使用過程中不排放或排放綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源極少污染物的能源,如一級(jí)能源中的水能、如一級(jí)能源中的水能、地?zé)帷⑻烊粴獾鹊責(zé)帷⑻烊粴獾?二級(jí)能源中電能、氫能等。二級(jí)能源中電能、氫能等。下列能源屬于綠色能源的是下列能源屬于綠色能源的是 太陽能太陽能 風(fēng)能風(fēng)能 石油石油 煤煤 潮汐能潮汐能 木材木材