《化学下册》课件.pptVIP

*************************************化学反应与能量吸热反应吸热反应是指进行过程中从外界吸收热量的化学反应，反应体系的焓变ΔH为正值。典型例子包括：光合作用(6CO?+6H?O→C?H??O?+6O?)，ΔH=+2800kJ/mol；氯化铵溶解(NH?Cl+水→NH??+Cl?)，ΔH=+14.7kJ/mol；碳酸钙分解(CaCO?→CaO+CO?)，ΔH=+178kJ/mol。吸热反应进行时，反应体系温度降低，周围环境温度相对升高。放热反应放热反应是指进行过程中向外界释放热量的化学反应，反应体系的焓变ΔH为负值。常见例子有：燃烧反应(CH?+2O?→CO?+2H?O)，ΔH=-890kJ/mol；中和反应(HCl+NaOH→NaCl+H?O)，ΔH=-57.3kJ/mol；呼吸作用(C?H??O?+6O?→6CO?+6H?O)，ΔH=-2800kJ/mol。放热反应进行时，反应体系温度升高，可能导致周围环境温度升高。能量变化的本质是化学键断裂和形成的过程。在反应物分子中，化学键断裂需要吸收能量；而在生成物分子中，新化学键形成时释放能量。反应的总能量变化取决于断键吸热与成键放热的总和。当成键放出的能量大于断键吸收的能量时，反应表现为放热；反之则为吸热。化学反应中的能量变化在生活和工业中有广泛应用：燃料燃烧提供能量；化学电池将化学能转化为电能；冷热敷袋利用特定化学反应的热效应；食品工业中利用特定反应产生或吸收热量；生物体内的能量代谢维持生命活动。燃烧反应1燃烧的定义燃烧是一种快速的氧化反应，通常伴随着热量和光的释放。从化学角度看，燃烧是可燃物与氧气（或其他氧化剂）发生的强烈放热反应。燃烧过程中，化学能转化为热能和光能，同时产生新的物质。2燃烧的条件燃烧需要三个基本条件（燃烧三要素）：可燃物（如煤、木材、汽油等）、助燃物（通常是空气中的氧气）以及达到着火点的温度。缺少任何一个条件，燃烧都无法持续进行。这一原理是消防灭火的基础。3燃烧的类型完全燃烧：在充足氧气条件下，可燃物完全氧化，如碳完全燃烧生成二氧化碳(C+O?→CO?)。不完全燃烧：在氧气不足条件下，产物中含有未完全氧化的物质，如碳不完全燃烧生成一氧化碳(2C+O?→2CO)。爆炸燃烧：反应极其迅速，伴随强烈的压力增加。4燃烧产物燃烧产物取决于可燃物的化学组成。碳氢化合物燃烧主要生成二氧化碳和水；含硫燃料燃烧产生二氧化硫；含氮物质燃烧可能产生氮氧化物。不完全燃烧还会产生一氧化碳、碳粒（烟尘）等。这些产物中，一些是主要大气污染物。燃烧反应在人类文明发展中具有重要地位。从最早发现和利用火开始，燃烧反应就成为人类获取能量的主要方式。现代社会中，燃烧反应广泛应用于发电、交通运输、工业生产和家庭供暖等领域。热值热值是表示燃料或食物在完全燃烧或氧化时释放热量多少的物理量，是评价能源利用效率的重要指标。燃料热值通常用单位质量燃料完全燃烧释放的热量表示，单位为kJ/g或kJ/mol。热值分为高位热值(GCV)和低位热值(NCV)，区别在于是否计入水蒸气凝结释放的热量。从图表可见，氢气的热值最高，达142kJ/g，是传统化石燃料的3倍左右，这也是氢能源被视为未来清洁能源的重要原因。液体燃料如汽油、柴油和煤油的热值相近，约为45-47kJ/g，而固体燃料如木材的热值较低。燃料的选择需综合考虑热值、获取难度、储存安全性、燃烧产物对环境的影响等多种因素。能量守恒定律定律表述能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转变为另一种形式1热力学基础能量守恒是热力学第一定律的核心，适用于所有已知物理过程2化学反应应用反应前后系统总能量保持不变，只是从化学能转化为其他形式3实际意义指导能源开发利用，推动新能源技术发展4在化学反应中，能量守恒定律表现为：反应物的总能量等于生成物的总能量加上反应过程中释放或吸收的能量。这一原理是热化学方程式的基础，也是我们计算反应热的理论依据。例如，甲烷燃烧：CH?(g)+2O?(g)→CO?(g)+2H?O(l)+890kJ，反应前后能量总和保持不变。能量守恒定律在能源利用、工业生产和生物代谢研究中有重要应用。它告诉我们，不可能创造出永动机，也不可能从无到有地获取能量。在设计能量转换装置（如发动机、电池）时，必须考虑能量守恒约束。同时，该定律也是理解地球能量平衡和气候变化的理论基础，对解决当代能源与环境问题具有重要指导意义。实验：测定反应热实验目的测定特定化学反应的反应热，验证能量守恒定律，掌握简易量热器的使用方法和热量计算技能。本实验以测定中和反应热为例：HCl(