化学能与热能(精品)

第一节化学能与热能(rènéng)精品资料化学变化(huàxuébiànhuà)的特征是什么?化学变化中除有新物质生成(shēnɡchénɡ)外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成(shēnɡchénɡ)沉淀等现象发生。生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？煤、石油、天然气等可燃物质燃烧时释放热量

烟花燃放、石灰溶于水时释放热量

石灰石分解需要加热到高温。思考：不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？精品资料H2+Cl2===2HCl点燃讨论1:(1)根据以上材料，你对化学反应有什么认识？(2)化学键与化学反应中的能量(néngliàng)变化有何关系？HHClClHCl形成(xíngchéng)化学反应化学键断开断开精品资料一、化学键与化学反应(huàxuéfǎnyìng)中能量变化的关系1、从微观(wēiguān)角度认识化学反应中能量的变化吸收能量H2+Cl2====2HCl点燃(1)断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量。吸收能量放出能量断开断开形成H—HCl—ClH—Cl(2)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个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。特别提醒：仅有化学键的断裂，不能称为化学反应，如NaCl溶于水，NaCl离子键断裂，但没新化学键的形成精品资料从化学键的观点(guāndiǎn)来分析能量的变化

一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。吸收能量放出能量所以：一个化学反应(huàxuéfǎnyìng)是否为放热还是吸热取决于什么呢？精品资料断键吸收能量能量反应进程2H2Cl2HCl反应过程(guòchéng)能量变化图H2+Cl2释放能量成键释放能量H2+Cl22HCl点燃（反应放出(fànɡchū)热量）重要结论：一个化学反应为放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小精品资料1、在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是反应2、NaCl溶于水，化学键有没有变化？如果仅从化学键的角度分析，NaCl溶于水是放热还是(háishi)吸热?

放热课堂练习一则(1)化学键断裂(duànliè)时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—683kJ=179kJ精品资料2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量(néngliàng)变化。（H-H键能是436KJ/mol，O=O键能是496KJ/mol，H-O键能是463KJ/mol）举例：拆开(chāikāi)1摩H2所需能量是436KJ，拆1摩O2需要能量是496KJ。算一算：通常，键能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也愈稳定,该分子本身所具有的能量就愈低。放出484KJ的能量ΔH=436×2+496-463×4=-484(KJ/mol)精品资料2、从宏观的角度来判断化学反应(huàxuéfǎnyìng)的能量变化水由高至低，放出能量

（势能——动能）电能转化为机械能再转化为势能水由低至高，将水由低处抽向高处外界提供能量（电能——机械能——势能精品资料化学反应在发生过程中是吸收(xīshōu)能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小吸收能量(E)＜E反E生E反E生释放能量(E)＞反应进程能量生成物总能量(E生)反应物总能量(E反)释放能量精品资料规律(guīlǜ)精品资料放热反应(fànɡrèfǎnyìng)反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应放出能量吸收能量反应物总能量生成物总能量放出能量生成物总能量反应物总能量吸收能量能量守恒定律质量(zhìliàng)守恒定律化学能其他形式的能量精品资料小结(xiǎojié)：能量(néngliàng)公式化E（生成物）－E（反应物）＝△H△H<0为放热反应E（生成物）－E（反应物）＝△H△H>0为吸热反应精品资料反应物的能量(néngliàng)之和E反生成物的能量(néngliàng)之和E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应A、反应物总能量与生成物总能量的相对大小放热反应吸热反应B、（1）形成化学键放出的能量＞断开化学键吸收的能量（2）形成化学键放出的能量＜断开化学键吸收的能量精品资料总结(zǒngjié)：放热反应(fànɡrèfǎnyìng)物质与氧气的反应燃料的燃烧中和反应活泼金属与酸、水反应生石灰和水反应大部分化合反应

吸热反应C+CO2、H2OH2+CuOFe+H2O（g）Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反应常见的和放热反应吸热反应：注意：有些放热反应开始时需要加热启动，但不需持续加热；而有些吸热反应可以自发进行，但大多数需持续加热。以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应精品资料特别(tèbié)提醒：

一个反应(fǎnyìng)吸热与放热与生成物和反应(fǎnyìng)物的总能量大小有关，而与反应(fǎnyìng)是否加热无关NaOH、浓H2SO4溶于水，是放热过程，不属于放热反应(fǎnyìng)。电离、升华、蒸发是吸热过程，不是吸热任何化学反应(fǎnyìng)，均伴随能量变化，化学反应(fǎnyìng)不仅有新物质生成，而且伴随着能量变化精品资料放热反应(fànɡrèfǎnyìng)吸热反应大于小于小于大于金属(jīnshǔ)与酸或水的反应金属氧化物与酸或水的反应可燃物的燃烧或缓慢氧化酸碱中和，大部分的化合反应大部分的分解反应以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应总结精品资料二、化学能与热能的相互(xiānghù)转化质量守恒定律能量守恒定律化学反应中的能量变化，通常(tōngcháng)主要表现为热量的变化。热量的变化：吸热和放热精品资料下面我们(wǒmen)一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！[实验探究2—1]铝片与盐酸的反应在一支试管中加入2-3mL６mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化．实验2－1铝与盐酸(yánsuān)反应，放出大量气泡，温度升高该反应是放热反应精品资料有刺激性气味气体产生；玻璃片上的水结成(jiéchénɡ)冰，玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的过程(guòchéng)吸收热量。[实验2—2探究]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应精品资料思考：酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？实验(shíyàn)2－3反应后温度(wēndù)升高室温室温结论：中和反应是放热反应。实质：H++OH－＝H2O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精品资料中和热的概念:酸与碱发生(fāshēng)中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。思考(sīkǎo)与交流：注：（1）中和反应都放出热量（2）稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：57.3KJ/mol精品资料中和热放热数值为57.3KJ/mol，下列酸、碱溶液混合产生的热量(rèliàng)等于57.3KJ/mol的是（）A.1mol/L的稀HCl与1mol/L的稀NaOHB.1mol/L的稀H2SO4与1mol/L的稀Ba(OH)2C.1L1mol/L的稀HCl与2L1mol/L的稀NaOHD.1L1mol/L的稀H2SO4与1L1mol/L的稀Ba(OH)2C精品资料中和热的测定(cèdìng)装置在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程(guòchéng)中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。精品资料思考(sīkǎo)在设计实验装置(zhuāngzhì)和操作时应该注意哪些问题？（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；（2）强酸、强碱的稀溶液（3）温度计越精确越好（4）注意控制反应时间，动作要快（6）多做几次，取平均值（5）所用的酸和碱配好后要冷却精品资料1L1mol/L的硫酸溶液与2L2mol/L的NaOH溶液完全反应(fǎnyìng)，放出114.6KJ的热量，有人由此得出强酸与强碱反应(fǎnyìng)的中和热为114.6KJ/mol。这种结论是否正确，为什么？精品资料1、下列物质加入(jiārù)水中，显著放热的是（）A、生石灰B、固体NaOHC、无水乙醇D、固体NH4NO32、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ABABGCDEF精品资料【答案(dáàn)】A精品资料3.下列说法正确的是A.需要加热才能发生的反应(fǎnyìng)一定是吸热反应(fǎnyìng)B.放热反应(fǎnyìng)一定不需要加热C.有的吸热反应(fǎnyìng)在不加热的情况下也能发生D.任何放热反应(fǎnyìng)在常温条件下一定能发生反应(fǎnyìng)C4、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(zhèngquè)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精品资料5、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(bùrú)金刚石稳定B金刚石不如(bùrú)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A6、在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（）A.吸热反应B.放热反应C.吸收(xīshōu)179kJ热量D.放出179kJ热量BD精品资料7、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗(xiāohào)的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗(xiāohào)的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B8、下列说法中正确的是（）A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.所有物质的内部都“储存”有能量，而且这些(zhèxiē)能量都是相等的C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D.化学反应的过程实质是断开旧化学键形成新化学键的过程AD精品资料9.下列说法正确的是()A.大多数的化合反应(huàhéfǎnyīnɡ)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AB10.下列(xiàliè)反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C精品资料11、指出下列(xiàliè)说法的正误Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。Ｂ、化学键断裂吸收的能量(néngliàng)越多，化学键越牢固。Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。对对不对不对不对精品资料12、如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察(guānchá)到的现象是

(2)产生上述现象的原因是

(3)写出有关反应的离子方程式

(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量(填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.①镁片上有大量气泡产生(chǎnshēng)；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体。

①镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体。Mg+2H+=Mg2++H2↑小于精品资料问题(wèntí)探究整个反应过程（放出/吸收(xīshōu)）

kJ热量4H+2O2H2+O22H2O吸收能量

kJ放出能量

kJ反应坐标能量

已知断开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量，断开1mol氧气中的化学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH-O键能够释放463kJ能量。试说明反应

2H2+O22H2O

发生时的能量变化情况，并将反应中能量变化的数值标注在右图中。

点燃13681852放出484精品资料【答案(dáàn)】AD精品资料【答案(dáàn)】C精品资料【答案(dáàn)】C已知1g氢气完全燃烧(ránshāo)生成水蒸气时放出的121KJ的热量，且氧气中1molO=O键完全断裂时需要吸收496KJ的热量，水蒸气中1molH--O键形成时放出463KJ的能量，则氢气中1molH--H键断裂时吸收的能量为（）A、920KJB、557KJC、436KJD、181KJ精品资料答案(dáàn)：B精品资料答案(dáàn)：A精品资料答案(dáàn)：C精品资料三、化学能的应用(yìngyòng)利用热量进行生活、生产和科研。利用热能使很多化学反应(huàxuéfǎnyìng)得以发生。如：精品资料科学视野(shìyě)生物体中的能量转化人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质(běnzhì)相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。【自主学习】启示：生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。精品资料科学(kēxué)视野人类利用能源(néngyuán)的三个阶段1、柴草时期：以树枝杂草为主要能源2、化石能源时期：以煤、石油、天然气为主要能源3、多能源结构时期：可再生能源、清洁能源精品资料1、物质发生(fāshēng)化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要(zhǔyào)原因。3、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。【本节小结】精品资料1．已知断开1molH—H键吸收的能量为436kJ，形成1molH—N键放出的能量为391kJ，根据化学(huàxué)方程式N2＋3H2==2NH3，反应完1molN2放出的能量为92.4kJ，则断开1molN≡N键需吸收的能量是()A．431kJB．945.6kJC．649kJD．869kJ变试题(shìtí)解析：设断开1molN≡N键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量＝形成新键放出的能量－断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。精品资料2．下图表示(biǎoshì)化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合