化学能与热能(全)课程.ppt

* * 化学能与热能 普罗米修斯偷取火种传予人类 燧人氏钻木取火　　 柴草时期 火的发现至１８世纪产业革命 以树枝杂草为主要能源。通过火（燃烧） 的光和热推动了人类文明的进步， 使人类告别“茹毛饮血”、采集野果的生活 烧陶　　　　　　　　　　　炼丹　　　　　　 化石能源时期 18世纪中期至现代 以煤、石油、天然气为主要能源 (仍然是利用燃烧反应所释放的热能) 煤的燃烧　　　　　气缸中燃料燃烧　　　 科学探测表明：全世界的石油大概在2060年左右耗尽，天然气2060年用光，煤炭虽是最“丰富”的能源，但最多还能维持200年……新安晚报3月30日报道:截止2006年底,我国石油剩余经济可开采储量为20.43亿吨.天然气剩余经济可开采储量为24490亿立方米.目前，石油储量可采11年. “布”翁之意不在“萨”” 多能源时期 这是将会出现 的能源利用的 新时期。 可再生能源和 清洁能源 （绿色能源） 将成为开发能源 的主力军。 地热能 风能 潮汐能 寻找新的能源 /gb/index.html 中国科普博览 / 中国新能源 实验2-1 向一支试管中加入 2~3mL 6mol/L 的盐酸， 插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象， 并用温度计测量溶液温度的变化 结论 插入铝片 ———— 加入盐酸 温度计测 手触摸 观察现象 实验步骤 管壁较凉 铝片表面 出现气泡 管壁稍许发热 铝与盐酸反应放出热量，使环境温度升高 结论：1. 大多数置换反应是????? ； 2.????? 能转化为???? 释放出来。 温度计的液柱?? ，由?? ℃到???? 实验2-2 将约 20g Ba(OH)2?8H2O 晶体研细后与10g NH4Cl 晶体 在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的塑料片上， 立即用玻璃棒快速搅拌混合物，闻气味， 用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象 用手触摸 烧杯壁下部 将晶体迅速混合后搅拌 提起烧杯及 底部塑料片 得出结论 实验现象 实验步骤 有刺激性气味气体逸出 可使湿润紫色石蕊试纸变蓝 杯壁冰凉 塑料片不掉落 有NH3放出 反应吸收热量， 使环境温度降低 水能变成冰 实验2-3 在 50mL烧杯中加入 20mL 2mol/L 的盐酸，测其温度， 另用量筒量取 20mL 2mol/L 的NaOH溶液，测其温度。 并缓缓倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌， 观察反应中溶液温度的变化过程，并做好记录。 结论 反应后溶液温度 NaOH溶液温度 盐酸温度 中和反应放出热量，使环境温度升高 一、化学键与化学反应中能量变化关系 Cl Cl H H H H Cl Cl 1moL 1moL H Cl H Cl 2moL 吸收能量 吸收能量 放出能量 放出能量 H2 + Cl2 ==== 2HCl 点燃 化学反应能量变化来源于旧化学键断裂 和新化学键形成时的能量变化 1moL H-H 键断裂所需能量 436kJ 1moL Cl-Cl 键断裂所需能量 243kJ 1mol H-Cl 键形成放出能量 431kJ 反应物吸收总能量 436kJ + 243kJ = 679kJ 生成物释放总能量 431kJ × 2 = 862kJ 吸收能量 放出能量 反应放热 吸收能量 放出能量 反应吸热 H2 + Cl2 ==== 2HCl 点燃 是放热反应 水由低至高， 外界提供能量 （机械能——势能） 水由高至低， 放出能量 （势能——动能） 二、化学能与热能的相互转化 反应物总能量 高于生成物总能量 （化学能——热能） 放出热量 反应物总能量 低于生成物总能量 （热能——化学能） 吸收热量 反应物的总能量高 生成物的总能量低 生成物的总能量高 反应物的总能量低 放出热量 吸收热量 二、化学能与热能的相互转化 放热反应 吸热反应 Ｅ(反应物)＞Ｅ(生成物)　　 化学能释放 Ｅ(反应物)Ｅ(生成物)　　 化学能储存 一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物总能量与生成物总能量的相对高低 三、常见放热反应和吸热反应 放热反应： ?　燃料物质的燃烧:C + O2 ＝ CO2 ?　常见金属（Al、Fe、Zn等） 　　　　与酸（HCl、H2SO4等）的反应　　 ?　酸碱中和反应: HCl + NaOH = NaCl + H2O ?