高中化学人教版(2019)必修第2册第六章化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化
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第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
一、化学键与化学反应中的能量变化的关系
旧的化学键断裂 和 新的化学键形成
断键吸热
成键放热
E(断键吸热) > E(成键放热)
吸收 能量 吸热反应
E(断键吸热) < E(成键放热)
放出能量 放热反应
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
在25℃和101kPa的条件下，断裂1molH-H需要吸收436kJ能量，
第二节 化学能与电能
二、化学能转化为电能
1. 火力发电 化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能发电机 电能 直接转化？
二、化学能转化为电能
2eZn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 实验现象： 锌片逐渐溶解，铜表面有气泡产生，
电流表指针发生偏转。 2. 原电池
(1)定义：将化学能转变为电能的装置。
放出能量 > 吸收能量，该反应是放出能量。
H2的键能为436KJ/mol 键能越大物质越稳定
水由高处向低处流要释放能量 (势能转化为动能)
释 放 能 量
将水由低处抽向高处需提供能量 吸 收 能 量
一、化学键与化学反应中的能量变化的关系
反应物总能量>生成物总能量 反应物总能量<生成物总能量
放热反应
二、化学能转化为电能
(2) 原电池的工作原理 以“Zn — Cu — 稀硫酸” 原电池为例
Zn
+
2H+
= Zn2+
e-+H2↑ Nhomakorabea氧化反应 (负极) Zn
Cu (正极) 还原反应
锌片(负极)： Zn – 2e- = Zn2+
铜片(正极)： 2H+ + 2e- = H2↑
负极
稀H2SO4 SO42- H+
吸热反应
【练习】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（ C ）
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. A和B的总能量一定低于C和D的总能量
总结判断反应是吸热还是放热的两种方法： ❶化学键角度
吸热反应: E(断键吸热) > E(成键放热) 放热反应: E(断键吸热) < E(成键放热) ❷反应物能量 吸热反应: 反应物总能量<生成物总能量 放热反应: 反应物总能量>生成物总能量
断裂1molCl-Cl键需要吸收242kJ能量，形成1molH-Cl会放出
431kJ能量。
点燃
H2 + Cl2
2HCl
通过计算说明上述反应是 放热反应还是吸热反应？
1 mol H2与1 mol Cl2完全反应时， 断开反应物中化学键所吸收能量之和：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ
形成生成物的化学键放出能量之和： 2×431kJ＝862kJ
H-Cl H-Cl
反应进程
同素异形体的相互转化
例题：1mol C(石墨) 转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能， 下列结论正确的是( AD ) A. 石墨比金刚石稳定 B. 金刚石比石墨稳定 C. 1mol C(石墨) 比1mol C(金刚石)的总能量高 D. 1mol C(石墨) 比1mol C(金刚石)的总能量低
白磷转化为红磷会释放能量，哪一个比较稳定？ 红磷
红磷 (P) ：着火点高，无毒 白磷 (P4)：着火点低，易自燃，有剧毒
Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl = BaCl2+2NH3↑+10H2O
常见的放热反应 ①燃烧反应 ②金属与水或酸的反应 ③中和反应 ④缓慢氧化
钢铁生锈；食物的腐烂 ⑤ 大部分化合反应
己知白磷的燃烧方程式为：P4(s) + 5O2 (g) = P4O10(s)， 该反应放出热量2378.0kJ，且白磷分子结构为正四面体，4个磷 原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷完全燃烧的产物结构 如右图所示，则上表中X约 为( A ) A．434 B．335 C．237 D．188
第二章 化学反应与能量
D. 在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57. 3 kJ
2. 研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关。 键能可以简单的理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。 下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P-P P-O O=O P=O 键能(KJ•mol-1) 197 360 499 X
所放出的热量。
57.3kJ/mol
①浓硫酸稀释放热，放出的热量大于57.3kJ/mol
②弱酸弱碱电离吸热，放出的热量小于57.3kJ/mol
【练习】下列说法中，正确的是( B )
A. 1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B. 中和反应都是放热反应
C. 酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
二、化学能转化为电能 (3)构成原电池的条件 ②两极浸在 电解质 溶液中 ③形成闭合回路
二、化学能转化为电能
(3)构成原电池的条件
两极 一液 成回路
①两极材料：两种活泼性不同的金属 或由金属和能导电的非金属材料组成
②两极浸在 电解质 溶液中
③形成闭合回路
④存在能自发进行 的 氧化还原反应
反 只应取的决热于效反应 应H与物2总反+能应C量条l2 点和件燃生、成反2H物应C总过l 能程量无的关相，对大小
断1molH-H
H H Cl Cl
能
键吸收436kJ
量
断1molCl-Cl
键吸收242kJ
Cl- Cl H- H
形成2mol H-Cl 键放出2×431 kJ即862 kJ能量
放出能量184kJ 能量越低 物质越稳定
2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑
常见的吸热反应
❶大部分分解反应 CaCO3 高温 CaO + CO2↑ CO2 + C 高温 2CO
高温
C + H2O(g) CO + H2 铵盐+碱
Ba(OH)2•8H2O + 2NH4Cl
中和热：稀溶液中，强酸 与 强碱发生中和反应生成 1mol H2O时
正极
1. 如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减小,B极上有
气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是( C )
A.B极为原电池的正极
B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 负极
正极
C.C中阳离子向A极移动
D.A极发生氧化反应
二、化学能转化为电能 (3)构成原电池的条件 ①两极材料：两种活泼性不同的金属 或由金属和能导电的非金属材料组成 石墨或碳棒
第一节 化学反应与能量变化
一、化学键与化学反应中的能量变化的关系
旧的化学键断裂 和 新的化学键形成
断键吸热
成键放热
E(断键吸热) > E(成键放热)
吸收 能量 吸热反应
E(断键吸热) < E(成键放热)
放出能量 放热反应
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
在25℃和101kPa的条件下，断裂1molH-H需要吸收436kJ能量，
第二节 化学能与电能
二、化学能转化为电能
1. 火力发电 化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能发电机 电能 直接转化？
二、化学能转化为电能
2eZn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 实验现象： 锌片逐渐溶解，铜表面有气泡产生，
电流表指针发生偏转。 2. 原电池
(1)定义：将化学能转变为电能的装置。
放出能量 > 吸收能量，该反应是放出能量。
H2的键能为436KJ/mol 键能越大物质越稳定
水由高处向低处流要释放能量 (势能转化为动能)
释 放 能 量
将水由低处抽向高处需提供能量 吸 收 能 量
一、化学键与化学反应中的能量变化的关系
反应物总能量>生成物总能量 反应物总能量<生成物总能量
放热反应
二、化学能转化为电能
(2) 原电池的工作原理 以“Zn — Cu — 稀硫酸” 原电池为例
Zn
+
2H+
= Zn2+
e-+H2↑ Nhomakorabea氧化反应 (负极) Zn
Cu (正极) 还原反应
锌片(负极)： Zn – 2e- = Zn2+
铜片(正极)： 2H+ + 2e- = H2↑
负极
稀H2SO4 SO42- H+
吸热反应
【练习】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（ C ）
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. A和B的总能量一定低于C和D的总能量
总结判断反应是吸热还是放热的两种方法： ❶化学键角度
吸热反应: E(断键吸热) > E(成键放热) 放热反应: E(断键吸热) < E(成键放热) ❷反应物能量 吸热反应: 反应物总能量<生成物总能量 放热反应: 反应物总能量>生成物总能量
断裂1molCl-Cl键需要吸收242kJ能量，形成1molH-Cl会放出
431kJ能量。
点燃
H2 + Cl2
2HCl
通过计算说明上述反应是 放热反应还是吸热反应？
1 mol H2与1 mol Cl2完全反应时， 断开反应物中化学键所吸收能量之和：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ
形成生成物的化学键放出能量之和： 2×431kJ＝862kJ
H-Cl H-Cl
反应进程
同素异形体的相互转化
例题：1mol C(石墨) 转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能， 下列结论正确的是( AD ) A. 石墨比金刚石稳定 B. 金刚石比石墨稳定 C. 1mol C(石墨) 比1mol C(金刚石)的总能量高 D. 1mol C(石墨) 比1mol C(金刚石)的总能量低
白磷转化为红磷会释放能量，哪一个比较稳定？ 红磷
红磷 (P) ：着火点高，无毒 白磷 (P4)：着火点低，易自燃，有剧毒
Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl = BaCl2+2NH3↑+10H2O
常见的放热反应 ①燃烧反应 ②金属与水或酸的反应 ③中和反应 ④缓慢氧化
钢铁生锈；食物的腐烂 ⑤ 大部分化合反应
己知白磷的燃烧方程式为：P4(s) + 5O2 (g) = P4O10(s)， 该反应放出热量2378.0kJ，且白磷分子结构为正四面体，4个磷 原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷完全燃烧的产物结构 如右图所示，则上表中X约 为( A ) A．434 B．335 C．237 D．188
第二章 化学反应与能量
D. 在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57. 3 kJ
2. 研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关。 键能可以简单的理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。 下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P-P P-O O=O P=O 键能(KJ•mol-1) 197 360 499 X
所放出的热量。
57.3kJ/mol
①浓硫酸稀释放热，放出的热量大于57.3kJ/mol
②弱酸弱碱电离吸热，放出的热量小于57.3kJ/mol
【练习】下列说法中，正确的是( B )
A. 1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B. 中和反应都是放热反应
C. 酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
二、化学能转化为电能 (3)构成原电池的条件 ②两极浸在 电解质 溶液中 ③形成闭合回路
二、化学能转化为电能
(3)构成原电池的条件
两极 一液 成回路
①两极材料：两种活泼性不同的金属 或由金属和能导电的非金属材料组成
②两极浸在 电解质 溶液中
③形成闭合回路
④存在能自发进行 的 氧化还原反应
反 只应取的决热于效反应 应H与物2总反+能应C量条l2 点和件燃生、成反2H物应C总过l 能程量无的关相，对大小
断1molH-H
H H Cl Cl
能
键吸收436kJ
量
断1molCl-Cl
键吸收242kJ
Cl- Cl H- H
形成2mol H-Cl 键放出2×431 kJ即862 kJ能量
放出能量184kJ 能量越低 物质越稳定
2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑
常见的吸热反应
❶大部分分解反应 CaCO3 高温 CaO + CO2↑ CO2 + C 高温 2CO
高温
C + H2O(g) CO + H2 铵盐+碱
Ba(OH)2•8H2O + 2NH4Cl
中和热：稀溶液中，强酸 与 强碱发生中和反应生成 1mol H2O时
正极
1. 如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减小,B极上有
气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是( C )
A.B极为原电池的正极
B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 负极
正极
C.C中阳离子向A极移动
D.A极发生氧化反应
二、化学能转化为电能 (3)构成原电池的条件 ①两极材料：两种活泼性不同的金属 或由金属和能导电的非金属材料组成 石墨或碳棒