必修2212《化学能与热能的转化》.ppt

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1、化学能与热能的相互转化1.1.一个化学反应的的过程，一个化学反应的的过程，本质本质上就是上就是旧化学键断裂旧化学键断裂和和新化学键形成新化学键形成的过程。的过程。2.2.断裂断裂化学键需要化学键需要吸收吸收能量，能量，形成形成化学键要化学键要放出放出能量。能量。化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。3.3.判断是放热反应还是吸热反应？判断是放热反应还是吸热反应？（1）从）从物质本身物质本身的总能量分析：的总能量分析：a.反应物的总能量之和反应物的总能量之和E反反生成物的总能量之和生成物的总能量之和E生生，放出能量，为放出能量，为放热

2、反应放热反应；b.反应物的反应物的总总能量之和能量之和E反反形成化学键放出形成化学键放出的能量，为的能量，为吸热反应吸热反应；b.断裂化学键吸收断裂化学键吸收的能量的能量形成化学键放出形成化学键放出的能量，为的能量，为放热反应放热反应。生成物能量反应物能量反应吸收热量吸热反应吸热反应生成物能量反应物能量反应放出热量放热反应放热反应在化学反应中，体系要遵循在化学反应中，体系要遵循能量守恒定律能量守恒定律。二、化学能与热能之间的转化二、化学能与热能之间的转化1、两条基本的自然定律、两条基本的自然定律质量守恒定律质量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律合二为一：质能守恒定律 E=mc22、如何转化、如何

3、转化化学能化学能热能热能电能电能光能光能化学反应化学反应能量变化能量变化热能变化热能变化（主要）（主要）实验实验21现象现象结论结论放出大量气泡，温度升高放出大量气泡，温度升高该反应是该反应是放热反应放热反应2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2现象现象结结 论论产生有剌激性气味的气产生有剌激性气味的气体，杯底的水结冰，混体，杯底的水结冰，混合物变成糊状合物变成糊状Ba(OH)28H2O+2NH4Cl = BaCl2+2NH3+10H2O该反应是该反应是吸热反应吸热反应实验实验22实验实验23盐酸温度盐酸温度/NaOH溶液温度溶液温度/ 中和反应后温度中和反应后温度/该反应是该反应

4、是放热反应。放热反应。结论：结论：反应实质：反应实质：H+ + OH H2O常见的放热、吸热反应：常见的放热、吸热反应：放热放热反应反应酸碱中和：HCl + NaOH = NaCl + H2O所有的燃烧反应：C + O2 CO2金属与水和酸反应：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2吸热吸热反应反应大多数分解反应：Ba(OH)28H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3 + 10H2O2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 大多数的化合反应：CaO + H2O = Ca(OH)2以以H H2 2、COCO、C C为还原剂的还原金属氧化物的氧化为还原剂的还原金属氧

5、化物的氧化还原反应还原反应C+CO22CO点燃缓慢氧化：食物的腐败食物的腐败三、化学能的应用三、化学能的应用 利用利用热量热量进行生活、生产和科研。进行生活、生产和科研。 利用利用热能热能使很多化学反应得以发生。使很多化学反应得以发生。如：图示图示放热或吸放热或吸热反应热反应能量变化能量变化反应物总能量反应物总能量 生物总能生物总能量量反应物总能量反应物总能量 生物总生物总能量能量键能变化键能变化反应物总键能反应物总键能 生成物生成物总键能总键能反应物总键能反应物总键能 生成物生成物总键能总键能常见实例常见实例放热反应吸热反应大于小于小于大于金属与酸或水的反应金属与酸或水的反应金属氧化物与酸或

6、水的反应金属氧化物与酸或水的反应可燃物的燃烧或缓慢氧化可燃物的燃烧或缓慢氧化酸碱中和，大部分的化合反应酸碱中和，大部分的化合反应大部分的分解反应大部分的分解反应以以C、CO、H2为还原剂的氧化为还原剂的氧化还原反应还原反应Ba(OH)28H2O与与NH4Cl反应反应总结练习：练习：下列选项中，属于放热反应的是下列选项中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是属于吸热反应的是 。 煅烧石灰石制生石灰 稀释浓硫酸炸药爆炸 酸碱中和反应生石灰与水作用制熟石灰 食物因氧化而腐败 2 2、如右图所示，把试管放入盛有、如右图所示，把试管放入盛有2525时饱和时饱和石灰石灰水水的烧杯中，试管中开始放入几小块的

7、烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，镁片，再用滴再用滴管滴入管滴入5mL5mL盐酸盐酸于试管中于试管中. .试回答下列问题：试回答下列问题：(1)(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是 (2)(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是 (3)(3)写出有关反应的离子方程式写出有关反应的离子方程式 (4)(4)由实验推知，由实验推知，MgClMgCl2 2溶液和溶液和H H2 2的总能量的总能量 ( (填填“大于大于”、“小于小于”、“等于等于”) )镁片和盐酸的总镁片和盐酸的总能量能量. . 镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；解； 烧杯中析出晶体。烧杯中析出晶体。镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，反应，Ca(OH)Ca(OH)2 2在水中的溶解度随温度升在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出高而减小，故析出Ca(OH)2晶体。晶体。Mg + 2HMg + 2H+ + = Mg = Mg2+2+ + H + H2 2 小于小于