化学学案互动课堂第二章化学能与热能

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精互动课堂疏导引导一、化学反应的基本特征都有新物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。能量的变化通常表现为热量的变化。注意：当两个不同温度的导热体互相接触时，温度高的导热体的温度下降，温度低的导热体的温度上升,这表明两种导热体之间有能量的交换。这种能量交换的形式有别于功,它是由温度的差别而引起的。体系与环境之间由于温度不同而传递的能量，叫做热量。只有在体系与环境之间以热的形式交换能量时，才有热量存在。一个孤立的体系与环境没有能量交换,即使体系内部发生了化学变化而引起温度变化，这个体系与环境之间也无热量交换。在热力学中，热量的概念是指变化过程中一种交换的能量。它跟通常说的“冷”“热"和体系内含有多少“热能”都不是一回事.“冷”“热”是指物质温度的高低，“热量”是指体系的内能中跟温度有关的那部分能量.因此，不要将热量跟“冷”“热"“热能”混淆起来。二、化学反应按热量的变化分类按反应过程中热量的变化，能常把化学反应分为：①放热反应：有热量放出的化学反应。②吸热反应:吸收热量的化学反应。1.吸热及放热的原因放热是由于反应物的总能量大于生成物的总能量（E反＞E生）.吸热是由于反应物的总能量小于生成物的总能量(E反＜E生)。2.常见的放热、吸热反应①常见的放热反应：a。所有的燃烧反应；b。酸碱中和反应；c.金属与酸生成H2的反应；d.大多数的化合反应。②常见的吸热反应举例：a.C（s)+CO2（g)2CO（g)b。C（s)+H2O(g）CO(g）+H2(g)c。Ba（OH）2·8H2O(s）+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g）+10H2O(l）d.大多数的分解反应3.化学反应中，生成物和反应物的总能量一般是不相等的，但整个反应中的能量是守恒的。反应物和生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热；若反应物和生成物两者的总能量比较接近，则化学反应中的放热和吸热肯定不明显。三、反应条件与能量变化反应条件和该反应的能量变化之间没有必然联系。1.放热反应往往也需要加热一个反应的发生往往需要达到它要求的最低条件才可能发生。例如，氢气和氧气的混合气体，常温下储存很久也不反应;但在点燃条件下，瞬间就能完成。点燃并没有提供太多的能量，但为反应的发生提供了必要条件，反应的发生释放出大量的热量，维持了反应所需要的条件。需要加热的反应不一定是放热反应，如C+H2OH2↑+CO↑，该过程需要持续加热才可以完成。2.吸热反应也可以自发进行例如，固体Ba(OH）2·8H2O和固体NH4Cl之间的反应，在两固体混合后加水溶解，用玻璃棒搅拌,反应即可发生。反应能否自发进行，主要看在通常条件下是否能达到该反应发生的条件。四、吸、放热反应与能量变化的关系1.化学键断裂与形成角度（1)若E1＞E2，化学反应表现为吸热反应；(2）若E1＜E2,化学反应表现为放热反应.2。物质本身能量角度(1)若E′＞E″，化学反应表现为放热反应；（2)若E′＜E″,化学反应表现为吸热反应。五、化学反应中能量变化的体系六、溶解过程中的热效应一些物质溶于水,也会有吸热和放热现象。如浓H2SO4、NaOH（s)等溶于水要放热；NH4NO3（s)、KNO3（s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热;NaCl、酒精等溶于水则热效应不大。七、能量变化中的基本规律1。自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，而在转化和传递中能量的总数量不变。这就是众所周知的能量守恒定律，也称热力学第一定律。任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也都遵循能量守恒。吸、放热反应的实质就是能量守恒的体现。2。一定条件下，一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应的总热效应相同,即一个反应是吸热还是放热，只与反应物与生成物有关，而与途径无关,这就是盖斯定律.例如：活学巧用1.在相同条件下，一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成液态水放出的热量为Q1kJ；若生成气态水放出的热量为Q2kJ，那么Q1与Q2的大小关系是(）A。Q1＞Q2B.Q1＜Q2C。Q1=Q2思路解析：燃烧等量氢气，生成等量水,当产物都是气态水时，放出热量相等。水由气态变成液态时还要放热，所以Q1＞Q2.答案：A2.一定量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量石灰水吸收，可得100gCaCO3沉淀，则完全燃烧46g无水乙醇时放出的热量为（)A.0.5QB。QC.2QD.5Q思路解析:通过产生的100g沉淀，确定出二氧化碳的质量,再通过二氧化碳的质量，确定燃烧的乙醇质量即确定出放出热量为Q时，燃烧的乙醇质量。通过比例关系可以确定燃烧46g无水乙醇放出的热量。乙醇燃烧的化学方程式和二氧化碳与石灰水反应的化学方程式如下：C2H5OH+3O22CO2+3H2OCa（OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O乙醇完全燃烧后生成的二氧化碳与石灰水反应得到的沉淀，其关系式为:C2H5OH—2CO2—2CaCO3根据相对分子质量可知,46g乙醇与200gCaCO3是对应关系。产生100gCaCO3沉淀时乙醇燃烧放出热量为Q，则产生200gCaCO3沉淀时乙醇燃烧放出热量为2Q.答案：C3.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ)：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436根据上述数据回答下列问题:（1)下列物质本身具有的能量最低的是（）A.H2B。Cl2C。Br2（2）下列氢化物中最稳定的是（)A.HClB.HBrC.HI(3）X2+H2====2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_________________。(4)相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_________________。(5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4）吗?你的依据是什么？思路解析:(1）、(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)、（4)以氯元素为例计算断开1molCl—Cl键和H-H键需吸收能量:243kJ+436kJ=679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ=864kJ，所以在Cl2+H2====2HCl反应中放出864kJ—679kJ=185kJ的热量,同理可计算在Br2+H2====2HBr，I2+H2====2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。（5)也可以根据元素非金属性强弱的有关知识进行判断.答案：（1)A（2）A（3）放热反应（4）Cl2(5)能元素的非金属性越强，则生成的氢化物越稳定,放出的热量越多。4.关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是(）A。需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B。化学反应中能量变化，除了热量外，还可以是光能、电能等C。化学反应过程中的能量变化,也服从能量守恒定律D。反应物的总能量高于生成物的总能量时，发