(共32张PPT)
第一节 化学能与热能
什么是化学能？
化学反应中吸收或者释放的能量就叫做化学能
化学反应中到底是吸收能量还是放出能量呢？
能量的转化必须遵守：
1、能量守恒定律：
一种能量可以转化为另一种能量,
但总能量保持不变。
2、质量守恒定律：自然界的物质可以发生转化，
但是总质量保持不变。
（质量与能量是相互联系的 E=mc2, 故又称质能守恒定律）
一、化学键与化学能的关系
当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要（ ）；
例如：断开1mol H－H键要吸收436kJ的能量。
形成1mol H－H键要放出436kJ的能量。
从化学反应中的
化学键的断开与形成来考虑
吸收能量
放出能量
而形成生成物中的化学键要
（ ）
从反应物和生成物的总能量来考虑
先看实例：
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
能量
﹢
﹢
能量
放热反应
吸热反应
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？
取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
或者从断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相对大小考虑
或者……
反应物的能量之和E反(断开化学键E断)
生成物的能量之和E生(生成化学键E成)
（1）若E反> E生，放出能量。
（2）若E反< E生，吸收能量。
或者
（1）若E断> E成，吸收能量。
（2）若E断< E成，放出能量。
1、当物质发生化学反应时，断开
反应物中的化学键要 ；
而形成生成物中的化学键要 。
吸收能量
放出能量
一个化学反应是 释放能量还是
吸收能量取决于：
练习：
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
或者( …... )
2、若反应物的总能量>生成物的
总能量，化学反应 能量。
若反应物的总能量<生成物的
总能量，化学反应 能量。
放出
吸收
3、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，
对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定
能发生
C
4、判断：
（1）加热的反应一定是吸热反应
（2）不需要加热的反应一定是放热反应
（3）一个反应是吸热还是放热与反应
条 件没有直接联系，与反应物及生 成物的总能量的相对大小有关。
二、化学能与热能的相互转化
化学反应中的能量变化，
通常表现为
热量的变化－吸热或放热。
实验2－2
现象：
1、玻璃片（小木板）会与小烧杯
粘结在一起
2、有少许刺激性气味气体产生
3、有水生成
Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O
结论：
该反应是吸热反应
实验2－2
玻璃棒的作用：
搅拌，使混物
充分接触
反应物成糊状的原因：
结冰粘结
结论：
该反应是吸热反应
实验2－1
现象 结论
铝与盐酸反应，放出
大量气泡，温度升高
该反应是
放热反应
实验2－3
盐酸温度
（℃） NaOH溶液温度
（℃） 中和反应后温度
（℃）
结论：中和反应是放热反应。
反应后温度升高
室温
室温
思考与交流(若要准确测定中和热）
你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？
（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；
（2）酸碱的量要准确：n＝C×V
a、浓度要越精确越好
b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管
（3）温度计越精确越好
（4）注意控制反应时间
（5）多做几次，取平均值
中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时
所释放的热量称为中和热
（6）…….
几种典型的放热和吸热反应
放热反应：
燃烧、金属和酸反应、氧化还原反应、
酸碱中和反应、生石灰和水反应等。
浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等等
吸热反应：
煅烧石灰石，焦炭和CO2生成CO、
铵盐溶解等等
练习：
(1)、下列说法正确的是（ ）
A.需要加热才能发生的反应一定是吸 热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下也能发生反应
CD
形成化学键 断开化学键
放出的能量 吸收的能量
>
放出能量
形成化学键 断开化学键
放出的能量 吸收的能量
<
吸收能量
（2）在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H
键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，
H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（ ）
A. 吸热反应 B. 放热反应
C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量
BD
提示:
Q=生成物的键能之和－反应物的键能之和
Q= 2×431 －（436＋247）＝179 kJ
生成物
反应物
练习：
3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收
能量，试从化学键变化的角度分析其原因？
解析：
形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能量
比断裂4molC－H键和2molO＝O键所吸收的能
量高，因此放出热量。
CH4 + 2O2 == 2H2O + CO2
2H2O == 2H2 + O2
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol
H－H键和1molO＝O键放出的能量高，因此要
吸收能量。
4、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，
在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
B
提示：2H2 + O2 == 2H2O
Q=生成物的键能之和－反应物的键能之和
生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应
与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同（前者在体温条件和酶的催化作用下发生的），且前者更加合理有效。
科学视野
科学视野
1、社会发展与能源利用
2、人类利用能源的三个阶段
柴草时期
中国古代制陶图
化石能源时期
多能源结构时期
作业：
1、P33 第1、2、3、4、6做在书上
2、第5、7题做在作业本上(共24张PPT)
影响化学平衡移动的条件
知识延伸
定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。
V正≠V逆
V正=V逆≠0
条件改变
平衡1 不平衡 平衡2
建立新平衡
破坏旧平衡
V’正=V’逆≠0
一定时间
一、化学平衡的移动
勒沙特列原理（平衡移动原理）
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够 减弱 这种改变的方向移动。
减弱不是抵消，外界因素对平衡体系的影响占主要方面
[思考]
浓度对化学平衡的影响
用 V-t（℃）图像分析
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
平衡状态Ⅰ
增加反应物浓度对化学平衡的影响
V逆’
V正’
V正’= V逆’
平衡状态Ⅱ
t3
[练习]
浓度对化学平衡的影响
用V-t（℃）图像分析
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
平衡状态Ⅰ
降低反应物浓度对化学平衡的影响
t3
V正’= V逆’
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
[问题]
浓度对化学平衡的影响
画出增加反应物浓度和降低生成物浓度
对平衡影响的 V- t（℃）图像
V正
V逆
0
t1
V正= V逆
平衡状态Ⅰ
t2
t3
V正’= V逆’
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
[结论]
浓度对化学平衡的影响
增加反应物浓度（或降低生成物浓度）， 化学
平衡 向正反应方向移动；移动的结果是：减小反应
物浓度（或增大生成物浓度）。
降低反应物浓度（或增加生成物浓度）， 化学
平衡 向逆反应方向移动；移动的结果是：增大反应
物浓度（或减小生成物浓度）。
[注意]
纯固体、纯液体的浓度是常数，改变纯固体、纯
液体的浓度对化学平衡无影响。
[讨论]
2NO2(气) N2O4(气)
(2体积，红棕色)
(1体积，无色)
A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深
是由于① ，后又逐渐变浅是由于 ② ；
B：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅
是由于① ，后又逐渐变深是由于
② 。
NO2浓度增大
NO2浓度减小
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
压强对化学平衡的影响
[思考]
用V-t（℃）图像分析
加压对化学平衡的影响
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
平衡状态Ⅰ
压强对化学平衡的影响
增大
正反应方向
速率均 ，且 V正 V逆 ，平衡向 移动。
，
，
对于 2NO2(g) N2O4(g) 反应，增大气体的压强，正、逆反应
V正’= V逆’
t3
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
[练习]
用V-t（℃）图像分析
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
减压对化学平衡的影响
平衡状态Ⅰ
t3
V正’= V逆’
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
压强对化学平衡的影响
[讨论] 对于反应2NO2(气) N2O4(气)试比较以下 三种状态下的压强关系：
改变压强前混和气体压强P1；改变压强后瞬时气 体压强P2；改变压强达新平衡后混和气体压强P3；
加压： ；
减压： 。
[结论]
在其它条件不变的情况下：
A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；
B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
P2 ＞ P3 ＞ P1
P1 ＞ P3 ＞ P2
压强对化学平衡的影响
[注意]
①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对
平衡无影响；
例：对如下平衡
A(气) ＋ B ( 气) 2C (气) ＋ D (固)
V正
V逆
0
t1
t2
V正’= V逆’
t3
V正
V逆
0
t1
t2
V正’ = V逆’
t3
压强对化学平衡的影响
加压对平衡的影响
减压对平衡的影响
[注意]
①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；
②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；
③压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。
压强对化学平衡的影响
[练习]
分析下列两个可逆反应达到平衡后，当改变压强平衡否移动？怎样移动？
①H2 + I2(气) 2HI ②CO2 + C(固) 2CO
反应 增大压强 减小压强
①
②
不移动
不移动
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
压强对化学平衡的影响
[讨论]
2NO2(气) N2O4(气)＋ 57千焦
(红棕色)
(无色)
A：混和气体受热颜色变深，说明① ；
② 。
B：混和气体遇冷颜色变浅，说明① ；
② 。
NO2浓度增大
平衡向逆反应方向移动
NO2浓度减小
平衡向正反应方向移动
温度对化学平衡的影响
[思考]
画出升温对平衡影响的V-t（℃）图像
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
升温对化学平衡的影响
平衡状态Ⅰ
V正’= V逆’
t3
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
温度对化学平衡的影响
[练习]
画出降温对平衡影响的V-t（℃）图像
V正
V逆
0
t1
t2
V正= V逆
t3
降温对化学平衡的影响
平衡状态Ⅰ
V正’= V逆’
V正’
V逆’
平衡状态Ⅱ
温度对化学平衡的影响
[讨论] 对于反应2NO2(气) N2O4(气) ＋ 57千焦
试比较以下三种状态下的温度关系：
改变温度前混和气体温度T1；改变温度后瞬时气体 温度T2；改变温度达新平衡后混和气体温度T3；
升温： ；
降温： 。
[结论]
在其它条件不变的情况下：
A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；
B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
T2 ＞T3 ＞T1
T1 ＞T3 ＞ T2
温度对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡无影响
催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆)；对化学平衡无影响。
催化剂的影响
t时间
（b）
V速率
V正
V逆
0
V逆
V正
′
′
催化剂能缩短平衡到达的时间
[总结] 改变反应条件时平衡移动的方向
改变反应条件 平 衡 移 动
①
②
③
增大反应物浓度
向减少反应物的浓度方向移动
减小反应物浓度
向增大反应物的浓度方向移动
增 大 压 强
向气体体积缩小的方向移动
减 小 压 强
向气体体积增大的方向移动
升 高 温 度
向吸热反应方向移动
向放热反应方向移动
降 低 温 度
1、反应 达到平衡后，将其他混合物的温度降低，下列叙述中正确的是 （ ）
A、正反应速率加快，逆反应速率变小，平衡向正反应反应移动
B、正反应速率减小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C、正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应反应移动
D、正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应反应移动
C
2、在体积可变的密闭容器中，反应
达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中正确的是 （ ）
A、m+n必定小于p
B、m+n必定大于p
C、m必定小于p
D、n必定大于p
C
3、已知反应 （反应正向为发热反应），下列说法中正确的是 （ ）
A、升高温度，正向反应速率增大，逆向反应速率减小
B、升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间
C、达到平衡后，升高温度或增大压强有利于平衡正向移动
D、达到平衡后，降低温度或减小压强有利于平衡正向移动
B
作业：
同步导练章节测试和期中测试一(共22张PPT)
第二章 化学反应与能量
第二节
化学能与电能
能源
水能
风能
石油
天然气
蒸汽
电能
原煤
能源
一次能源：直接从自然界取得的能源。
二次能源：一次能源经过加工、转换 得到的能源。
一次能源：直接从自然界取得的能源。
二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。
水能
风能
石油
天然气
蒸汽
电能
原煤
一次能源：
二次能源：
蒸汽
电能
水能
风能
石油
天然气
原煤
2001年我国发电总量构成图
火电站工作原理示意图
化学能
电能
机械能
热能
燃烧
蒸汽
发电机
一、原电池
1.概念：将化学能转变为电能的装置叫做
原电池
A
Zn
Cu
SO42－
H+
H+
正极
负极
e－
2.原电池的电极反应：
锌片(负极)：
铜片(正极)：
Zn-2e- = Zn2+
2H++2e-=H2 ↑
原电池的总反应：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
氧化反应
还原反应
Zn
A
Zn
SO42－
H+
H+
A
Zn
SO42－
H+
H+
C
A
Zn
Cu
煤油
SO42－
H+
H+
SO42—
Zn
H+
H+
Cu
A
(x)
(x)
(√)
(x)
A
Zn
SO42－
H+
H+
木条
(x)
3.构成原电池的条件
⑴有两种活动性不同的金属（或一种是非
金属导体如碳棒）做电极。
⑵电极材料均插入电解质溶液中。
⑶两电极要相连接或接触，形成闭合回路。
⑷自发进行的氧化还原反应。
负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属或非金属导体
5、判断原电池正、负极的方法
＊由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
＊根据电流方向或电子流动方向判断：
电流是由正极流向负极；
电子流动方向是由负极流向正极。
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，
正极总是得电子发生还原反应。
5.设计原电池
氧化还原反应：Fe＋ H＋ = Fe2＋ + H2
C
A
Fe
果汁
电极材料：
负极：铁片
正极：铜片
电解质溶液：果汁
水果电池
思考
1.我们平时使用的干电池的正、负极是
由什么材料做成的？干电池中有电
解质溶液吗？它是怎样做成的？
二、发展中的化学电源
干电池
碱性电池
1、干电池结构及电极反应原理
汽车用蓄电池
锂离子电池
锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
其他电池
空气电池
