必修2 化学能与热能

1、第一节化学能与热能第一节化学能与热能化学键与化学反应中能量变化的关化学键与化学反应中能量变化的关系系一一 化学键与化学反应中能量变化的化学键与化学反应中能量变化的关系关系 化学反应中的能量变化，通常表现为化学反应中的能量变化，通常表现为热量热量的变化的变化吸热吸热和放热。和放热。 写出下列反应的化学方程式，并指出是放热反应还是吸热写出下列反应的化学方程式，并指出是放热反应还是吸热反应。反应。 天然气天然气(CH4)燃烧：燃烧：_ 。 高温煅烧石灰石高温煅烧石灰石(主要成分主要成分CaCO3)：_ 。 铁丝在氧气中燃烧：铁丝在氧气中燃烧：_。 钠与水的反应：钠与水的反应：_答案答案CH42O2

2、CO22H2O，放热反应，放热反应CaCO3 CaOCO2，吸热反应，吸热反应3Fe2O2 Fe3O4，放热反应，放热反应2Na2H2O2NaOHH2，放热反应，放热反应1、吸热反应和放热反应、吸热反应和放热反应 常见的放热反应有：常见的放热反应有：所有的燃烧反应，所有的燃烧反应，如如C、H2、CH4等在氧气或空气中的燃烧，等在氧气或空气中的燃烧，H2在氯气中的燃烧等；在氯气中的燃烧等；酸碱中和反应；酸碱中和反应；大多数的化合反应；大多数的化合反应；金属与酸的反应，金属与酸的反应，如镁条和盐酸的反应。（如镁条和盐酸的反应。（5）铝热反应）铝热反应常见的吸热反应有：常见的吸热反应有：大多数的分解

3、反应；大多数的分解反应；氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应；氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应；C和和CO2、C和水的反和水的反应等。应等。溶解过程中的热效应溶解过程中的热效应（是否反应？）（是否反应？）一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象。如浓硫酸、一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象。如浓硫酸、NaOH(s)等溶于水会放热；等溶于水会放热；NH4NO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要等溶于水要吸热；吸热；NaCl、酒精等溶于水，热效应不大。、酒精等溶于水，热效应不大。物质物质“三态三态”变化过程中的热效应变化过程中的热效应（是否反应？）（是否反应？）2、从微观结构角度理解化学反应中、从微观结构角

4、度理解化学反应中的能量变化的能量变化上述过程说明化学反应中，化学键的断裂与形成是上述过程说明化学反应中，化学键的断裂与形成是反应过程中有能量变化的本质原因。反应过程中有能量变化的本质原因。特别提醒特别提醒任何化学反应都伴随着能量的变化，但伴有能量变化的任何化学反应都伴随着能量的变化，但伴有能量变化的不一定是化学变化，例如水由液态变为气态需要吸收热量，不一定是化学变化，例如水由液态变为气态需要吸收热量，但没有发生化学变化。但没有发生化学变化。例例已知破坏已知破坏1 mol HH键、键、ClCl键、键、HCl键键分别需要吸收分别需要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ能量，则由能量，则由H

5、2与与Cl2生生成成1 mol HCl总的过程需要总的过程需要()A放热放热185 kJB吸热吸热185 kJC放热放热92.5 kJ D吸热吸热92.5 kJ3、决定吸收能量或放出能量的因素、决定吸收能量或放出能量的因素一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。其关系如下图应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。其关系如下图所示：所示：图图中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中反应物将比生成物多的那部分能量释放出来，这样的反应中反应物将比生成物多的

6、那部分能量释放出来，这样的反应为放出能量的反应；图为放出能量的反应；图中反应物的总能量比生成物的总能中反应物的总能量比生成物的总能量低，反应过程中需要从外界吸收能量，这部分能量便储存量低，反应过程中需要从外界吸收能量，这部分能量便储存在生成物中，这样的反应为吸收能量的反应。在生成物中，这样的反应为吸收能量的反应。(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。量。(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。量。特别提醒特别提醒物质所具有的能量越低越稳定。要注意断键吸收能量、物质所具有的能量越

7、低越稳定。要注意断键吸收能量、成键放出能量与物质所具有的能量之间的区别。成键放出能量与物质所具有的能量之间的区别。二二 化学能与热能的相互转化化学能与热能的相互转化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，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变，这就是“能量守恒定律”。(1)化学能可以转化为其他形式的能量，如热能、电能等，在转化时，遵循能量守恒定律。(2)初中学过的“质量守恒定律”与“能量守恒定律”是两条基本的自然定律。放热反应与吸热反应的几个实验探究活动【探究活动1】铝与盐酸的反应实验现象：开始时反应进行缓慢，产生少量开始时反应进行缓慢，产生少量气泡，过一会儿反应

8、逐渐加快，气泡增多，气泡，过一会儿反应逐渐加快，气泡增多，试管发热，温度计液面明显升高，试管温试管发热，温度计液面明显升高，试管温度上升。度上升。结论：铝与盐酸反应的过程中放出热量，该铝与盐酸反应的过程中放出热量，该反应属于放热反应。反应属于放热反应。化学方程式为：2Al6HCl=2AlCl33H2【探究活动2】Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体的反应现象结论手摸杯底，有冷的手摸杯底，有冷的感觉感觉拿起烧杯，玻璃片拿起烧杯，玻璃片和烧杯底部黏结在一和烧杯底部黏结在一起起产生有刺激性气味产生有刺激性气味的气体的气体Ba(OH)28H2O2NH4Cl =BaCl22NH310H2O；该反应吸收热量，热能该反应吸收热量，热能转变为化学能，被转变为化学能，被“储储藏藏”起来起来【探究活动3】酸碱中和反应中的能量变化实验现象：实验现象：温度计显示温度逐渐升高。温度计显示温度逐渐升高。结论：结论：酸碱中和反应是放热反应。酸碱中和反应是放热反应。特别注意(1)“三个不一定三个不一定”。需加热才能发生的反应。需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；放热反应常温下不一定容易发生，如铝热放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；吸热反应也不一定需要加热，如反应；吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O晶体和晶体和N