2.1.1化学能与热能

2化学反应与能量 第一节化学能与热能（第1课时） 2.8%7.3%67.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图一、化学键与化学反应中能量变化的关系22.7% 能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可避免的能源危机。科学视野 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），化石燃料（煤、石油、天然气）不可再生人类面临能源枯竭的危机，在这方面化学能做出什么贡献？ 不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？思考·交流 化学反应的本质是什么？以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。*键能：拆开1mol某键所需的能量或形成1mol该化学键所释放的能量叫键能。单位：kJ/mol。1、 H····Cl··：＋→Cl····H····H2+Cl2==2HClH—HCl—ClH—Cl断开断开一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。形成点燃 H····Cl··：＋→Cl····H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量断开断开吸收能量形成放出能量点燃化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2、从化学键的观点来分析能量的变化一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。吸收能量放出能量问题：一个化学反应是放热还是吸热取决于什么呢？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 实验测得，在25℃、101KPa条件下，将1molH2(H-H)变为2molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子变成1molH2(H-H)放出436KJ能量，这个能量就是H-H键的键能。 某些化学键的键能(KJ/mol)键键能键键能H－H436C－H415.0Cl－Cl242.7O－H462.8Br－Br193.7N－H390.8I－I152.7H－Cl431.8C－C347.7H－I298.7对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？键能越大含该键的分子越稳定化学键越牢固 在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键的键能为436kJ，Cl－Cl键的键能为247kJ，H－Cl键的键能为431kJ，判断该反应是反应放热课堂练习一(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收的总能量为436kJ＋247kJ＝683kJ；(2)化学键形成时需要释放能量。释放的总能量为431kJ＋431kJ＝862kJ；(3)反应中放出的热量的计算：862kJ-683kJ=179kJ加热 【小结】：1．化学反应的特点是有新物质生成，生成物和反应物总能量不同。2．反应中要遵循能量守恒。3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。 水由高处向低处流要释放能量（势能转换为动能）二、化学反应中能量变化与反应物的总能量、生成物的总能量的相对大小的关系反应物本身所具有的总能量和生成物本身所具有的总能量之间的相对大小与反应放热、吸热的关系分别如何？（提示：可从能量守恒角度分析） 分析化学反应反应物的总能量>生成物的总能量看图讨论将水由低处抽向高处需提供能量（电能转换为机械能，再转换为势能） 分析化学反应反应物的总能量0为放热反应Q