2.1化学能与热能(人教必修2)

1、2.1化学能与热能(人教必修2) 化学反应中能量的变化值反应物断裂化学键吸收的总能量生成物形成化学键放出的总能量。利用这个公式计算时要特别注意： (1)既能够利用化学键断裂形成吸收(放出)的能量计算化学反应的能量变化，又能够根据化学反应的能量变化计算某一个具体化学键断裂(形成)吸收(放出)的能量。 （2）计算得到的数值如果为正值，则该反应为吸热反应； 如果是负值，则该反应为放热反应。 例2 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时

2、吸收能量为 ( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ (1)物质本身具有的能量越低越稳定，参加反应时化学键断裂吸收的能量就越多，而如果是通过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越多。 (2)物质具有的能量越高，则物质本身越不稳定，参加反应时断键所需能量越少，该物质性质活泼，而形成该物质时，放出的能量较少。2想一想，连一连。(1)煤燃烧(2)Ba(OH)8H2O和NH4Cl (固)反应(3)Zn和盐酸反应(4)NaOH溶液和盐酸混合(5)大理石分解 答案：A(2)、(5)；B(1)、(3)、(4)分析：化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中

3、的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，C项错误。答案：C 解析 一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小；或取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小。 答案 D 1化学反应的基本特征是 ，该过程包含着 和 。 2浓H2SO4溶于水 能量，NH4NO3固体溶于水 能量(填“释放”或“吸收”)。 3列举日常生活中的两种主要能源： 、 。有新物质生成反应物中化学键的断裂生成物中化学键的形成吸收释放煤石油2.1化学能与热能(人教必修2) 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(

4、微观角度) (1)组成物质的原子(或原子团)之间是通过 相结合的。 (2)当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 能量，而形成生成物中的化学键要 能量。 (3)化学键的 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。化学键吸收放出断裂与形成2.1化学能与热能(人教必修2) 2化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) 一个确定的化学反应是吸热还是放热，决定于 。 (1)反应物的总能量大于生成物的总能量，则化学反应 能量。如图(1)所示：(1)(2)反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 (2)反应物的总能量小于生成物的总能量，则化学反应 能量。如图(2)所示：吸收释放二、化学能与热能的相互转

5、化1两条基本的自然定律(1)质量守恒定律：物质转化时， 保持不变。(2)能量守恒定律：能量转化时， 保持不变。总质量总能量 2化学能与热能的相互转化 (1)化学能转化为热能： 盐酸与铝反应后，溶液温度 ，说明该反应是 反应； Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应，烧杯 ，玻璃片与烧杯间的水结成冰将它们粘在一起，说明该反应是 反应。化学方程式为： 。 中和热： 酸与碱发生中和反应生成 时所释放的热量。升高放热变凉Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl2吸热2NH310H2O1 mol H2O 1对吸热反应和放热反应的理解 用E表示物质自身的能量，用Q表示热量：Q(吸)表示反应物中断裂旧化

6、学键吸收的热量，Q(放)表示生成物中形成新化学键放出的热量。(2)放热反应：绝大部分化合反应；金属和水或酸的反应；可燃物的燃烧反应及缓慢氧化；酸碱中和反应。 (2)热能转化为化学能： 人们利用热能能够促使化学反应的发生，从而探索物质的 、 或制备所需的物质，如 、 等。组成性质高温冶炼金属分解化合物三、生物体中的能量转化1植物： 能 , 能。2人：淀粉等能量物质在体内的变化为： 能 能。光化学化学热四、人类利用能源的三个阶段以树枝杂草为主要能源；以 、 、 为主要能源； 以 和 为主要能源。煤石油天然气可再生能源清洁能源1下列四位同学对化学反应的理解中错误的是_。分析：化学反应的本质是化学键的

7、断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，C项错误。答案：C2想一想，连一连。(1)煤燃烧(2)Ba(OH)8H2O和NH4Cl (固)反应(3)Zn和盐酸反应(4)NaOH溶液和盐酸混合(5)大理石分解 答案：A(2)、(5)；B(1)、(3)、(4)3加热条件下实行的反应是否一定是吸热反应？不需 加热就能实行的反应是否一定是放热反应？4判断正误(准确打“”号，错误打“”号)。(1)化学反应过程不一定都有能量变化。 ( )(2)NaOH溶于水要释放能量。 ( )(3)煤、石油和天然气都是化石能源。 ( )(4)柴草燃烧时，化学能全部转

8、化为热能。 ( )分析：(1)任何化学反应过程都伴有能量变化。(4)柴草燃烧时，部分化学能转化为热能。答案：(1) (2) (3) (4) 例1 已知XY=MN反应中的能量变化过程如图，则下列相关说法准确的是 ( ) AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能实行 C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量 解析 一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小；或取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对

9、大小。 答案 D (1)物质本身具有的能量越低越稳定，参加反应时化学键断裂吸收的能量就越多，而如果是通过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越多。 (2)物质具有的能量越高，则物质本身越不稳定，参加反应时断键所需能量越少，该物质性质活泼，而形成该物质时，放出的能量较少。 1过程分析 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。 以反应H2Cl2=2HCl为例： 例2 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收能量为

10、( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ答案C 化学反应中能量的变化值反应物断裂化学键吸收的总能量生成物形成化学键放出的总能量。利用这个公式计算时要特别注意： (1)既能够利用化学键断裂形成吸收(放出)的能量计算化学反应的能量变化，又能够根据化学反应的能量变化计算某一个具体化学键断裂(形成)吸收(放出)的能量。 （2）计算得到的数值如果为正值，则该反应为吸热反应； 如果是负值，则该反应为放热反应。 1化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。若E1E2，则为放热反应；若E1E2，则为吸热反应。 2若反应中，断裂反应物中的化学键吸收能量为Q(吸)，形成生成