化学能与热能

化学学案8 第二章化学反应与能量

第一节化学能与热能（第一课时）姓名：

【学习目标】1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因。

2、了解化学能与热能的相互转化，掌握吸热反应和放热反应。

3、了解中和热。

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

化学反应过程中伴随着体系的变化，物质的化学反应与体系的能量变化是发生的。化学反应的本质是。

断开反应物中的化学键要能量，形成生成物中的化学键要能量。

如：在25℃和101kPa的条件H-H→H+H 需要436kJ/mol

H+H→H-H 需要436kJ/mol

结论：化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。

【思考交流】从化学键断裂和形成的角度分析H2和Cl2反应生成HCl是吸收还是放出能量。

提示：断开1molH－H键要吸收436kJ的能量; 断开1molCl—Cl键要吸收243kJ的能量;

形成1molH—Cl键要放出431kJ的能量。

1、从化学键的断裂和形成的角度分析

(1)化学反应中能量变化的主要原因(化学键角度)

化学反应的本质是旧化学键的和新化学键的。

断开反应物中的化学键要能量，形成生成物中的化学键要能量。

化学反应过程中是吸收还是放出能量，取决于两者的相对大小。

(2) 断键吸收的总能量_____成键放出的总能量,则化学反应能量。

断键吸收的总能量_____成键放出的总能量,则化学反应能量。

2、从物质总能量的角度分析

不同的物质，，都不相同，所包含的也不相同。一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量还取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。【小结】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

能量能量

反应物的总能量生成物的总能量，则化学反应能量。

反应物的总能量生成物的总能量，则化学反应能量。

二、化学能与热能的相互转化

1.质量守恒和能量守恒定律（两条基本自然定律）：

（1）质量守恒定律：参加反应的各物质的等于生成物的各物质的。（2）能量守恒定律：能量之间可以互相转化，但是体系包含的总能量不变。

化学反应中的能量变化，通常表现为的变化，包括和。【实验2-1】铝跟盐酸的反应

【实验2-2】氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应

【实验2-3】氢氧化钠与盐酸的反应

2、放热反应和吸热反应

（1）放热反应：化学反应过程中能量的反应叫放热反应.。

断键吸收的总能量_____成键放出的总能量的反应；

反应物的总能量____生成物的总能量的反应。

常见放热反应：①②③④

（2）吸热反应：化学反应过程中能量反应叫吸热反应.。

断键吸收的总能量____成键放出的总能量的反应；

反应物的总能量____生成物的总能量的反应。

常见吸热反应：①②③

3、中和热

（1）定义：酸与碱发生中和反应生成时所释放的热量，称为中和热。

（2）注意：①在稀溶液中（c≤1mol/L），与的中和热才为。

②若是浓酸、浓碱，

由于浓酸、浓碱在稀释时都要热量，其中和热57.3KJ/mol。

③若是弱酸、弱碱，

由于弱酸、弱碱在电离时都要热量，其中和热57.3KJ/mol。【科学视野】人类对能源的利用有几个阶段

【自主学习】阅读教材P35科学视野，归纳人类对能源利用的几个阶段。

（1）柴草时期：

以为主要能源，火的发现和利用推动了人类文明的进步，促进了人类的进化，并在火中先后诞生了，，等化学工艺。

（2）化石能源时期：

以，，为主要能源。推动了，，等工业的发展和的推广，推动了近代产业革命，加速了现代工业化的过程。

在这两个时期，在能源的转化过程中起关键作用。

（3）多结构能源时期：

能源能源将成为新能源的主力军。

，，，，将成为能源家族的重要成员。通常把自然界中以现成形式提供的能源称为，如以上提到的。把需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为，如以上提到的。

【课后练习】

1．下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是（）

A．化学反应中不一定伴随着能量的变化

B．只要有能量变化的过程一定是化学反应

C．只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应

D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应

2．A+B＝C+D是化学反应，已知该反应为放热反应，对该反应的说法正确的是（）A．A的能量一定高于C 的能量B．B的能量一定高于D的能量

C．反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量

D．反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量

3．关于化学键的断裂，下列说法中正确的是（）

A．在化学键的断裂过程中，肯定发生了化学反应

B．在化学键的断裂过程中，肯定伴随着能量的变化

C．在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量

D．在化学键的断裂过程中，肯定放出能量

4．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

5．有关下列能量转化的认识不正确的是( )。

A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能

B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能

C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效D．燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能

6．下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )

A.化石能源物质内部蕴藏着大量的能量

B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能贮藏起来

C.物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用

D.吸热反应没有利用价值

7.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、

天然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（）

①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材

A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．①②⑤

8.等质量的固体硫和硫蒸汽分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量（）

A．前者多B．后者多C．一样多D．无法比较

9.有三个热化学方程式：①2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) + Q1 kJ；

② 2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (l) + Q2 kJ；③H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) + Q3 kJ；

其中Q1、Q2、Q3的大小关系为（）

A．Q1 = Q2 = Q3B．2Q3 = Q1 < Q2C．Q3 < Q2 < Q1D．Q1 < Q2 < 3Q3 10.在25 ℃，101 kPa下，1 mol的白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热量比4 mol的红磷

（化学式为P）完全燃烧放出的热量多。反应方程式分别为：

P4 (s) + 5O2 (g) = P4O10 (s) ；4P (s)+ 5O2 (g) = P4O10 (s)

由此判断，下列说法正确的是（）

A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷高

B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷低

C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷高

D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷低

11.下列反应是吸热反应的是：____________

①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水

④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华