化学反应与热能

第二章化学反应与能量变化 第一节化学能与热能 一 化学键与化学反应中能量变化的关系 全莎 煤 石油 天然气 为什么把煤石油天然气作为燃料 燃烧时放出大量的热 以H2在Cl2中燃烧为例 用化学键的观点分析反应的本质过程 化学反应的本质 旧键断裂 新键生成 H H Cl Cl H Cl 断开 断开 吸收能量 吸收能量 结论1 断键 吸收能量成键 放出能量 结论2 能量越低 物质越稳定能量越高 物质越不稳定 放出能量 指的是物质本身具有的能量 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 一 化学键与能量变化的关系 已知 断开1molH H键要吸收436kJ的能量 断开1molCl Cl键要吸收243kJ的能量 而形成1molH Cl键要放出431kJ的能量计算 反应过程中吸收和放出的热量分别是多少 断键所吸收的总能量 436kJ 243kJ 679kJ成键所放出的总能量 2 431kJ 862kJQ 吸收 Q 放出 故该反应为放热反应 结论 键能越大 化学键越牢固 物质越稳定本身具有的能量越低 问 H H和Cl Cl哪个更容易断裂 1 通过上述计算可知 放出的热量会比吸收的热量多 多出的能量来源于哪里 来源于物质本身具有的化学能 2 在化学反应中 随着物质的变化 既有反应物中化学键的断裂 又有生成物中化学键的形成 化学能也随之而改变 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 决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 二 判断吸放热反应的方法 反应物的总能量生成物的总能量 反应放出能量 反应物的总能量生成物的总能量 反应吸收能量 能量 反应过程 反应过程 反应物 生成物 能量 放热 吸热 反应物 生成物 放热反应 吸热反应 1 下列图中表示正反应为吸热反应的是 AC 课堂练习 2 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CB B的能量一定高于DC 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 课堂练习 3 已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的 据此 以下判断或说法不正确的是 A石墨不如金刚石稳定B金刚石不如石墨稳定C金刚石和石墨互为同素异形体D这个反应属于化学变化 A 课堂练习 课堂练习 活页规范训练P74第4 5 8题 E 生成物的总能量 E 反应物的总能量 反应为吸热反应 1 E 反应物的总能量 E 生成物的总能量 反应为放热反应 小结 2 键能越大 化学键越牢固 物质越稳定本身具有的能量越低 作业 课本P36第1 6 7题 二 化学能与热能的相互转化 1 两条基本的自然定律 1 质量守恒定律 2 能量守恒定律 一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量 总能量保持不变 化学能是能量的一种形式 可以转化为其他形式的能量 如热能和电能等 2 化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化 吸热或放热 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 1 放热反应 2 吸热反应 实验2 1 盐酸与铝片的反应 实验2 2 Ba OH 2与NH4Cl的反应 反应放出热量 有气泡放出 温度升高 有刺激性气味 烧杯底部很冷 烧杯下面的玻璃片被冻在一起 反应吸收热量 吸热反应 放热反应 室温 室温 结论 中和反应是放热反应 实验2 3 NaOH与HCl的反应 本质 H OH H2O 反应后温度升高 中和热 酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量 称为中和热 常见的放热反应与吸热反应类型 1 所有的燃烧反应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5 物质的缓慢氧化 放热反应 吸热反应 1 铵盐与强碱的反应2 大多数分解反应 3 C CO2 2CO4 以C H2 CO为还原剂的氧化还原反应 1 下列反应中 属于放热反应的是 属于吸热反应的是 A 实验室制H2的反应B 硫的燃烧C 水的分解反应D 石灰石分解的反应E 碳与水蒸气的反应F 碳与二氧化碳的反应G 盐酸与氢氧化钠的反应 ABG CDEF 课堂练习 2 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 放热反应一定不需要加热C 有的吸热反应在不加热的情况下也能发生D 任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C 课堂练习 3 双选 下列说法正确的是 A 大多数的化合反应是释放能量的反应B 大多数分解反应是吸收能量的反应C 释放能量的反应都不需要加热D 吸收能量的反应都需要加热 AB 课堂练习 生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应 化学键断裂吸收的能量越多 化学键越牢固 植物光合作用吸收太阳能 与化学能无关 柴草的燃烧与化学能无关 人类的文明程度