第二章的内容

第二章化学反应与能量

第一节化学能与热能

一：知晓目标，明确重点

1．了解化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2．了解反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3．了解化学能与热能的相互转化。

4．了解能量转化在生产、生活中的应用。

二：夯实基础，死记活用

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

1．化学反应中能量变化的原因——从化学键断裂角度分析

(1)物质中的原子之间是通过结合的。

(2)断开反应物中的化学键要；形成生成物中的化学键要。

(3)化学键的和是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。2．从物质所含能量角度分析

一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于

1)反应物总能量大于生成物总能量，反应

2) 反应物总能量小于生成物总能量，反应

二、化学能和热能的相互转化

1．两条基本的自然定律

(1)质量守恒定律自然界的物质发生转化时，不变。

(2)能量守恒定律一种能量可以转化为另一种能量，但是体系总的不变。2．能量转化的实验探究

化学反应中的能量变化，通常主要表现为的变化——吸热或者放热。

(1)铝与盐酸反应

现象：铝条表面有产生，反应后温度。

结论：反应过程中热量。

①中和热的概念——强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。

3．化学反应中能量变化的利用

(1)化学能转化为热能为人类生存和发展提供所需要的，进行生产、生活和科研。

(2)热能转化为化学能又帮助人类进行化工生产和研

制。

三、人类利用能源的三个阶段

1．柴草时期

该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。

2．化石能源时期

从18世纪中期到现代，以、、为主要能源。

3 多能源结构时代，以和为主要能源，包括。

三拓展拓宽开阔视野

一、常见的放热反应和吸热反应

1．放热反应

(1)-切燃烧反应；

(2)活泼金属与酸或水的反应；

(3)酸碱中和反应；

(4)大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如C +02=2CO，原子合成分子；

(5)物质的缓慢氧化；

(6)放热过程，

浓H2SO4溶于水、生石灰溶于水、NaOH固体溶于水等。

2．吸热反应

(1)大多数的分解反应

如：NH4C1竺HCl+NH3

(2)少数晶体的反应

如：Ba(OH)2·8H2O+2NH4CI =BaCl2 +2NH3.H2O+8H2O；

(3)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应

如：C+2CuO==2Cu+C02

(4)弱电解质的电离

(5)吸热过程

化学键的断裂，多数铵盐溶于水，金属原子失去电子变为阳离子。

【注意】①任何一个化学反应都有能量的变化，不吸热就放热。

②吸热反应、放热反应和吸热过程、放热过程不一样

二、化学反应中能量变化的原因

1．微观角度分析

化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键需要放出能量。

现以氢气和氯气反应进行说明

H2的键能为436kj/mol Cl2的键能为243kj/mol HCl的键能为431kJ/mol 则(1)化学键断裂时需要吸收能量。

吸收总能量为：436 kl+243 kj=679 kj;

(2)化学键形成时需要释放能量。

释放总能量为：431 kj+431 kj=862 kj;

(3)反应中放出的热量的计算：

862 kj-679 kj=183 kJ。

这样，由于破坏旧键吸收的能量值小于形成新键放出的能量值，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。

2 宏观原因

判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键是比较反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量的相对大小，当反应物的总能量一生成物的总能量>0时，为放热反应，当反应物的总能量一生成物的总能量

典例引领

下列变化属于吸热反应的是( )

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

【解析】①水汽化是物理变化，不属于吸热反应。②CuS04·5H20受热分解生成CuS04和H20，属于吸热反应。⑤是放热反应，③⑥均为物理变化。

【答案】②④

【思路探究】一个化学反应是吸热还是放热，与反应开始前是否需要加热无关。吸热反应也可能不需加热，而放热反应也可能需在加热和高温条件下才能进行。

训练提升

1下列说法正确的是()

A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B．放热的反应在常温下一定很容易发生

C．是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定

D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应自始至终不需要外界能量

2 断开1 mol H-H键，1 mol N-H键，1 mol N-N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ，求：

(1)1 mol N2生成NH3需（填“吸收”或“放出”）能量 kJ。

(2)1 mol Hz生成NH3需（填“吸收”或“放出”）能量 kJ（不考虑可逆反应）。

典例引领

下列说法正确的是（）

A．任何化学反应都伴随着能量的变化

B．H20(g)==H20(1)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化

C．化学反应中的能量变化总是以热能形式出现

D．该反应为吸热反应

【解析】任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。

【答案】A

训练提升

2 已知反应A2 +Bz =2 AB，破坏1 moI A2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 moI B2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol AB中的化学键释放的能量为Q

3 kJ，则下列说法正确的是 ( )

A.若A2和Bz的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热