第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量 第一节第一节 化学能与热能化学能与热能1燃料电池汽车燃料电池汽车2炼钢炼钢钻井平台钻井平台3 、 、 一起被称一起被称为现代社会发展的三大支柱，其中为现代社会发展的三大支柱，其中能源位居首位。能源位居首位。 、 、 是当今社是当今社会最主要的三大化石燃料。会最主要的三大化石燃料。能源能源材料材料信息信息 煤煤石油石油天燃气天燃气在现代广泛使用的能源中，哪些与化学密切在现代广泛使用的能源中，哪些与化学密切相关？相关？面对能源枯竭，节约能源和开发新的能源是面对能源枯竭，节约能源和开发新的能源是两个主要方向，化学能作出怎样的贡献？两个主要方向，化学能作出怎样的贡献？4复习：复习：1 1、化学变化的特征、化学变化的特征: : 化化学学变变化化中中除除有有新新物物质质生生成成外外，常常伴伴随随着着放放热热、发发光光、变变色色、放放出出气气体体、生生成成沉沉淀淀等现象发生。等现象发生。2、化学反应的作用：、化学反应的作用：是制取新物质；是制取新物质；是利用反应中的能量是利用反应中的能量. .第一节第一节 化学能与热能化学能与热能5学与问学与问煤、石油、天然气在燃烧时释放出煤、石油、天然气在燃烧时释放出热能，这种热能从何而来？它与化热能，这种热能从何而来？它与化学物质及其化学反应有什么关系？学物质及其化学反应有什么关系？石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温条件提供的热能在石灰石灰，高温条件提供的热能在石灰石的分解中有什么作用？石的分解中有什么作用？6用化学键的观点来分析化学反应的用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么？本质过程是什么？一个化学反应的的过程，本质上就是一个化学反应的的过程，本质上就是旧旧化学键断裂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。吸收能量吸收能量放出能量放出能量7现象现象:一、化学键与化学反应中能量变化的一、化学键与化学反应中能量变化的关系关系1 1、当物质发生化学反应时，断开反应、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要物中的化学键要吸收能量吸收能量；而形成生成；而形成生成物中的化学键要物中的化学键要放出能量放出能量。例如：断开例如：断开H HH H键要吸收能量键要吸收能量436kJ436kJ。 形成形成H HH H键要放出能量键要放出能量436kJ436kJ。1molCH1molCH4 4中含有中含有4molC-H4molC-H键，断开键，断开1molC-H1molC-H键键要吸收要吸收415kJ415kJ热量，断开热量，断开1molCH1molCH4 4中的中的C-HC-H键键需要吸收需要吸收4415=1660kJ4415=1660kJ。82 2、化学键的化学键的断裂和形成断裂和形成是化学反应中是化学反应中能量变化的主要原因。化学反应和能能量变化的主要原因。化学反应和能量变化是同时进行的。量变化是同时进行的。3 3、一个化学反应吸收能量还是放出能一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？量是由什么决定的呢？910反应物的能量之和反应物的能量之和 E E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E E生生（1 1）若）若E E反反 E E生生，放出能量。，放出能量。（2 2）若）若E E反反 E 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. Q C. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. QD. Q1 1 + Q + Q2 2 = Q = Q3 3B提示：提示：2H2 + O2 = 2H2OQ=生成物的键能之和反应物的键能之和生成物的键能之和反应物的键能之和23 生物体中的能量转化生物体中的能量转化 人体内发生的人体内发生的氧化还原反应氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是与体外的燃烧本质相同，都是放热放热反应反应。只是二者条件不同。只是二者条件不同（前者在（前者在体温体温条件和条件和酶酶的催化作用下发生的）的催化作用下发生的），且前者更加，且前者更加合理有效合理有效。科学视野科学视野 2425科学视野科学视野1、社会发展与能源利用、社会发展与能源利用2627我国化石燃料和水电能源消耗构成图我国化石燃料和水电能源消耗构成图16.6%2.1%5.1%76.2%282、人类利用能源的三个阶段、人类利用能源的三个阶段柴草时期柴草时期中国古代制陶图中国古代制陶图29化石能源时期化石能源时期30多能源结构时期多能源结构时期31