1、6.2.2 化学反应中能量变化原因燃料的选择和氢能的利用一、化学反应中能量变化原因 从宏观角度分析从宏观角度分析(总能量)(总能量)1.反应物、生成物总能量的相对大小反应物、生成物总能量的相对大小 E(反应物反应物) + 吸收的能量吸收的能量= E(生成物生成物) 吸收能量吸收能量高高低低(1) 吸热反应吸热反应 E(反应物反应物) E(生成物生成物)从宏观角度分析从宏观角度分析(总能量)(总能量)1.反应物、生成物总能量的相对大小反应物、生成物总能量的相对大小 E(反应物反应物) =放出放出能量能量 E(生成物生成物) + 放出的能量放出的能量高高低低 E(反应物反应物) E(生成物生成物)
2、(2)放热反应)放热反应一一.化学反应中能量变化原因化学反应中能量变化原因 从从微微观角度分析观角度分析(化学键)(化学键)化学反应实质:化学反应实质:2.化学键角度 断键 吸收能量 成键 放出能量H2 Cl2 2HCl旧键的断裂和新键的形成旧键的断裂和新键的形成吸收能量吸收能量吸收能量吸收能量放出能量放出能量放出能量放出能量已知已知:断开断开1mol H2中的中的HH键需要吸收键需要吸收436.4kJ的能量的能量,断开,断开1molCl2中的中的ClCl键需要吸收键需要吸收242.7kJ的能量,生成的能量,生成1molHCl中的中的HCl键需要键需要放出放出431.8kJ的能量。的能量。键能
3、键能H2 Cl2 2HClH HClClClHClH断开断开1molClCl键键ClCl+断开断开1molHH键键需需吸收吸收436.4436.4kJ能量能量HH+ 吸收吸收 436.4KJ+ 242.7KJ HHClCl2HCl放出放出 431.8KJ该反应放出能量该反应放出能量=679.1KJ =863.6KJ从从微微观角度分析观角度分析(化学键)(化学键):863.6KJ 679.1KJ =184.5KJ 需需吸收吸收242.7242.7kJ能量能量生成生成1mol H Cl键键能能放出放出431.8431.8kJ能量能量22E反应历程反应历程H2 + Cl22H + 2Cl2HCl k
4、J吸收吸收436.4 kJ (H2)吸收吸收242.7 kJ(Cl2)放出放出2431.8 kJ = 863.6 kJ184.5(注注:1mol H2和和1mol Cl2反应反应)放热反应的放热反应的逆反应逆反应一定是吸热反应吗一定是吸热反应吗? 如如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗是吸热反应吗? ? 放出放出热量热量共吸收共吸收679.1kJE184.5反应历程反应历程H2 + Cl22H + 2Cl2HCl放出放出436.4 kJ (H2)放出放出242.7 kJ(Cl2)吸收吸收2431.8 kJ = 863.6 kJ(注注:1mol H2和和1mol Cl2反应反应) kJ
5、吸收吸收热量热量归纳:归纳:同一反应的正反应、逆反应的同一反应的正反应、逆反应的H关系是关系是符号相反,数值相等符号相反,数值相等 共放出共放出679.1kJ1370.81851.2480.42H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) 2HOH2HH吸收吸收2436.4 + 498 =1370.8KJ放出放出4 462.8 =1851.2KJ 放热放热:1851.2- 1370.8=480.4KJ从从微微观角度分析观角度分析(化学键)(化学键)单位质量热量kJg12.常规能源(1)现阶段人类获取热能的主要途径是 ;使用最多的常规能源是 。(2)化石燃料获取能量面临的问题储量有限,短期内不
6、可再生。影响环境:煤、石油产品燃烧排放的_ 等是大气污染物的主要来源。物质的燃烧化石燃料(煤、石油和天然气)粉尘、SO2、氮氧化物(NOx)、CO(3)节能减排的措施节约现有的能源,尤其是减少作为燃料的煤和石油的开采。提高燃料的使用效率。积极开发优质的新能源,目前人们比较关注的新能源有_ 等。太阳能、风能、水能和氢能3.氢燃料的应用前景(1)能源特点(2)氢能开发利用的困难与解决方法困难:能耗高、储存和运输困难等。方法:a.在光分解催化剂存在条件下,在特定的装置中,利用 分解水制氢气。b.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下分解水释放出 。c.发现和应用贮氢材料,解决氢气的储存和运输问题。
7、太阳能氢气(3)氢燃料的应用实例 的燃料。 的燃料。 。作人造卫星和运载火箭作混合动力有轨电车氢燃料电池(1)太阳能转化为化学能物质转化:在太阳光作用下,植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖,进而生成淀粉、纤维素。化学反应: 。能量转化:光能 能。6CO2(g)6H2O(g) C6H12O6(s)6O2(g)4.太阳能及其利用化学化学(2)化学能转化为热能物质转化:动物摄入体内的淀粉能水解转化为葡萄糖,葡萄糖氧化生成二氧化碳和水,释放出 ,供给生命活动的需要。C6H12O66O2 6H2O6CO2。能量转化:化学能 热能。热 实例能量转化方式直接利用光合作用光能转化为_太阳能热水器光能转化为_太阳能电池光能转化为_光解水制氢气光能转化为_间接利用化石燃料太阳能间接转化为_(3)太阳能的利用化学能热能电能化学能化学能