2-1 化学能与热能第一课时第一课时 第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量煤、电、油闹煤、电、油闹“三荒三荒” ” 能源领域危机逼近中国？能源领域危机逼近中国？ 去年一场波及大江南北的去年一场波及大江南北的“电荒电荒”昨天又成主角，昨天又成主角，在国家发改委公布的在国家发改委公布的20132013年度电力行业十件大事中，年度电力行业十件大事中，电力供应紧张赫然位列第八件。业内人士认为，今年电力供应紧张赫然位列第八件。业内人士认为，今年和明年，中国的缺电状况会比和明年，中国的缺电状况会比20132013年更严重。年更严重。 能源问题成为每次两会的一大热点，不仅是因为能源问题成为每次两会的一大热点，不仅是因为近期一些地方出现电、油、煤近期一些地方出现电、油、煤“三荒三荒”，从长远看，从长远看，一个更为严峻的问题摆在了加快发展中的中国面前：一个更为严峻的问题摆在了加快发展中的中国面前：未来，谁来供应中国的能源？未来，谁来供应中国的能源？ P24知识提炼答案知识提炼答案1.（1）断裂）断裂生成生成（2）断裂）断裂吸收吸收生成生成放出放出吸收吸收放出放出吸收吸收放出放出化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成2.放出放出吸收吸收反应物的总能量与生成反应物的总能量与生成物的总能量物的总能量学与问（学与问（P32）煤，石油，天然气燃烧会放出大量煤，石油，天然气燃烧会放出大量的热，这里的热量是从哪里来的呢的热，这里的热量是从哪里来的呢？加热碳酸钙可以得到生石灰，这？加热碳酸钙可以得到生石灰，这里外界提供的热量又到哪里去了呢里外界提供的热量又到哪里去了呢？一个化学反应的的过程，本质一个化学反应的的过程，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。相邻相邻的原子的原子(或离子或离子)间强烈的相互作用力。间强烈的相互作用力。 知识回顾知识回顾 1 1、化学键：化学键：2 2、化学反应的本质：化学反应的本质：吸收能量吸收能量放出能量放出能量断开断开1mol H-H键要键要吸收吸收的能量为的能量为436kJ。 断开断开1mol Cl-Cl键要键要吸收吸收的能量为的能量为243kJ。 形成形成1mol Cl-Cl键键放出放出的能量为的能量为243kJ。 例例 如如 在在250C、101KPa的条件下：的条件下：形成形成1mol H-H键键放出放出的能量为的能量为436kJ。 形成形成1mol化学键时释放的能量或断裂化学键时释放的能量或断裂1mol化学化学键时吸收的能量。键时吸收的能量。（一）（一）键能：键能：一、一、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（二）化学（二）化学键与热能间的内在联系：键与热能间的内在联系：1 1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。要原因。旧键的断裂旧键的断裂:新键新键的生成的生成:吸收吸收能量能量放出放出能量能量思考思考一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？决定的呢？我们通过分析两个典型反应我们通过分析两个典型反应来说明这一问题。来说明这一问题。能能量量反应进程反应进程HClCl-H-H-ClH-Cl断断1molH-H键吸收键吸收436kJ断断1molCl-Cl键吸收键吸收243kJH ClClH形成形成2molH-Cl键放出键放出2431kJ即即862kJ能量能量断开断开1molH-H键和键和1molCl-Cl键键吸收吸收的总能量为的总能量为(436+243)kJ =679kJ形成形成2mol H-Cl化学键化学键放出放出的总能量为的总能量为862kJ1mol H2和和1molCl2反应反应放出能量放出能量(862-679)kJ=183kJ放出能量放出能量183kJ例：在例：在25、101kPa条件下条件下H2 + Cl2 = 2HCl点燃点燃能能量量反应进程反应进程HClCl-H-H-ClH-Cl断断1molH-H键吸收键吸收436kJ断断1molCl-Cl键吸收键吸收243kJH ClClH形成形成2molH-Cl键放出键放出2431kJ即即862kJ能量能量放出能量放出能量183kJ思考思考比较一下反应物与生成物的总能量、总键能各比较一下反应物与生成物的总能量、总键能各有什么关系？有什么关系？断键吸收总能量断键吸收总能量生成物的生成物的总总能量能量反应物总键能反应物总键能生成物总键能生成物总键能键能越大，说明该物质越稳定，总能量越低键能越大，说明该物质越稳定，总能量越低放放热热反反应应变式练习、常温常压下，已知反应：变式练习、常温常压下，已知反应：2H2+O2=2H2O，有关键能为：，有关键能为：H-H：436kJ/mol、O=O:496kJ/mol、H-O：463KJ/mol，试说明，试说明2H2+O2=2H2O中的能量中的能量变化。变化。2H2+O2=2H2O2mol2mol1mol断断裂裂吸吸收收2436kJ断断裂裂吸吸收收形形成成放放出出496kJ4463kJ断键吸收总能量断键吸收总能量成键成键放出放出总能量总能量反应物的反应物的总总能量能量 生成物总键能生成物总键能吸吸热热反反应应水由高处向低处流水由高处向低处流要释放能量（势能要释放能量（势能转换为动能）转换为动能）分析化学反应分析化学反应： 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化学反应化学反应放出放出能量能量放出能量放出能量将水由低处抽向高将水由低处抽向高处需提供能量（电处需提供能量（电能转换为机械能，能转换为机械能，再转换为势能）再转换为势能）分析化学反应分析化学反应：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化学反应化学反应吸收吸收能量能量吸收热量吸收热量（二）化学（二）化学键与热能间的内在联系：键与热能间的内在联系：1 1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。要原因。(P32)(P32)旧键的断裂旧键的断裂:新键的生成新键的生成:吸收吸收能量能量放出放出能量能量2 2、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：断键吸收总能量断键吸收总能量成键放出总能量成键放出总能量反应物的反应物的总总能量能量 生成物的生成物的总总能量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反应反应放出放出能量能量反应反应吸收吸收能量能量3 3、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律。化学反应中能量变化遵循能量守恒定律。微观：微观：取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键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。放出的总能量的相对大小。宏观：宏观：决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。对大小。（P32）回答回答P32学与问学与问1 1、当当物物质质发发生生化化学学反反应应时时，断断开开反反应应物物中中的的化化学学键键要要 ，而而形形成成生生成成物物中中的的化化学学键键要要 。一一个个化化学学反反应应是是释释放放能能量量还还是是吸吸收收能能量量取取决决于于。P37反应物总能量与生成物总能量的相对大小反应物总能量与生成物总能量的相对大小 2 2、已知反应、已知反应A AB BC CD D为放热反应，对该反为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（应的下列说法中正确的是（ ） A. AA. A的能量一定高于的能量一定高于C C B. B B. B的能量一定高于的能量一定高于D D C. A C. A和和B B的总能量一定高于的总能量一定高于C C和和D D的总能量的总能量 D. AD. A和和B B的键能之和一定高于的键能之和一定高于C C和和D D的键能之和的键能之和C吸收能量吸收能量放出能量放出能量3 3、下列各图中，表示正反应是吸热反应的是、下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 （ ） A5、下列说法不正确的是、下列说法不正确的是（）A.任何化学反应都伴随能量变化任何化学反应都伴随能量变化B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应释放反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应释放出能量出能量D.若化学键形成时释放的能量小于破坏旧化学键所需若化学键形成时释放的能量小于破坏旧化学键所需要吸收的能量，则反应吸收能量要吸收的能量，则反应吸收能量4、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是（是（）A.颜色颜色B.状态状态C.化学键化学键D.原子核原子核课后作业：课后作业：1.完成课本完成课本P37第第2-7题题