1、化学化学能与热能能与热能 第 1 课时 【教学目标】 知道化学反应的本质是什么？ 能分析化学反应中能量变化的主要原因 掌握从化学键的观点来分析能量的变化 (4) 了解能量守恒定律 【教学重点】掌握从化学键的观点来分析能量的变化。 【教学难点】 运用能量守恒定律公式的简单计算。 【教学过程】 介绍 能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。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回避的能源危机。 在现代广泛使用的各种能源中
2、， 哪些与化学密切相关？ 面对能源枯竭的危机，提高能源的利用率利用率和开辟新能源开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向，在 这方面化学能作出什么贡献？本章初步讨论这些问题。 创设情景 在一支试管中放入一小块生石灰，加入少量水，让学生观察实验现象，再让学生 用手触摸试管外壁，然后要求学生回答观察到了什么现象？触摸试管外壁时有何感觉？说明 什么问题？并要求学生写出反应方程式。 问题 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） ，它们燃烧 时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰 石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温
3、提供的热能在石灰石的分解 反应中起到什么作用？ 板书 一、化学键与化学反应中能量变化的关系一、化学键与化学反应中能量变化的关系 思考 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？ 1 1、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 化学反应的本质是什么？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。 点燃 H2 + Cl2 = 2HCl HH Cl Cl HCl 断开 断开 形成 2H 2Cl 2 HCl 一个化学反应的的过程，本质上本质上就是旧化学键断
4、裂旧化学键断裂和新化学键形成新化学键形成的过程。 化学反应化学反应中能量变化的主要原因 点燃 H2 + Cl2 = 2HCl HH Cl Cl HCl 断开 吸收能量 断开 吸收能量 形成 放出能量 2H 2Cl 2 HCl 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 从化学键的观点来分析能量的变化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，本质本质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。 吸收能量吸收能量 放出能量放出能量 问题 一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？ 取决于所有断键吸收的总能
5、量与所有形成新键放出的总能量的相对大小。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。 想一想 在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学 键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定 的呢？ 解释 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 的键能。 键能越大化，学键键能越大化，学键越牢固，含该键的分子越稳定。越牢固，含该键的分子越稳定。 某些
6、键的键能(kJ/mol) 键 键能 键 键能 HH 436 CH 415.0 ClCl 242.7 OH 462.8 BrBr 193.7 NH 390.8 II 152.7 HCl 431.8 CC 347.7 HI 298.7 想一想 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？ 例题选讲例题选讲 在反应 H2 + Cl2 2HCl 中，已知：HH 键能为 436kJ，ClCl 键能为 247kJ， HCl 键能为 431kJ，判断该反应是 反应 解析 则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ247kJ683 kJ， (2)化学键形成时需要释放能量。释放总
7、能量为：431kJ431kJ862 kJ， (3)反应中放出的热量的计算：862kJ683kJ=179kJ 不难看出：生成物的键能大于反应物的键能，所以，为放热反应。 结论 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量， 决定于反应物的 总能量与生成物的总能量的相对大小。 水由高处向低处流要释放能量 将水由低处抽向高处需提供能 量 （势能转化为动能） （电能转化机械能，再转化为势能） 反应物的总能量生成物的总能量 反应物的总能量生成物的总能 量 化学反应放出能量化学反应放出能量 化学反应吸收热量化学反应吸收热量 小结小结 反应物的总能量 = 生成物的总能量 + 放出的热量 生成物的总能
8、量 = 反应物的总能量 + 吸收的热量 化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程 规律：规律： （1）如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应 时，就有部分能量以热的形式释放出来； （2）如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应 时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。 能量公式化：能量公式化：E（反应物）E（生成物）Q ( (能量守恒定律）能量守恒定律） E（反应物）E（生成物）Q Q0 为放热反应 Q0 为吸热反应 课堂练习 1、当物质发生化学变化时，断开反应物中的化学键要 能量，而形成生成物 中的化学键要 能量。
9、1molH2中含有 HH 键，在 25和 101kPa 的条件下， 使 1molH2变为 2molH 断开了 HH 键，需要 436kJ 的热量，而由 2mol H 原 子生成 1mol H2，有 HH 键生成，需要 436kJ 的热量。 1、已知拆开 1molH2中的化学键要吸收 436kJ 的能量，拆开 1molO2中的化学键要吸收 496 kJ 的能量，形成水分子中的 1mol H-O 键要放出 463 kJ 的能量，试说明 2H2+O2=2H2O 中的能量 变化。 2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图。 3、 已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。 据此， 以下判断或说法正确的是 （ ） A 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B 放热反应在常温下一定很容易发生 C 反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D 吸热反应在一定条件下也能发生 4、 已知破坏 1mol NN 键、 H-H 键和 N-H 键分别需要吸收的能量为 946kJ、 436kJ、 391kJ。 试计算 1molN2（g）和 3 molH2（g）完全转化为 NH3(g)的反应热的理论值。 课堂小结 课堂反思
