人教版化学必修二第二章第一节化学能与热能14
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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1.化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成。
2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。
3.断开旧化学键需要吸收能量,生成新化学键需要放出能量。
4.任何化学反应都伴随着能量的变化。
5.一个化学反应结果是放出能量还是吸收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。
反应物总能量 > 生产物的总能量 ---化学反应放出能量。
反应物总能量 < 生成物的总能量 ---化学反应吸收热量。
【习题一】与肼(H2NNH2)有关化学反应的能量变化如右题所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1molN-H所需的能量是()A.194 KJ B.391 KJ C.516 KJ D.658 KJ【分析】根据热化学方程式的含义可知:旧键断裂所吸收的能量和新键生成所释放的能量之差即为化学反应焓变的数值,结合图示内容来回答即可.【解答】解:根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1molN-H键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得K=391。
故选:B。
二、化学能与热能的相互转化1.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,但是形式包含的总能量不变,亦即总能量也是守恒的。
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。
①所有的燃烧反应②中和反应3.常见的放热反应:③多数化合反应④溶液里的置换反应⑤特别剧烈的反应,如电石和水。
①高温下C还原氧化物②电离、水解4.常见的吸热反应:③大多数分解反应④少数化合2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O【习题二】关于吸热反应的说法正确是()A.C02与CaO化合是放热反应,则CaC03分解是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应C.使用催化剂的反应是吸热反应D.凡需加热的反应一定是吸热反应【分析】A、CO2与CaO化合是放热反应,其逆反应为吸热反应;B、有的化合反应也是吸热反应;C、催化剂只能改变反应速率,和反应的吸放热无关;D、铝热反应需高温条件下发生,却属于放热反应.【解答】解:A、CO2与CaO化合是放热反应,其逆反应为吸热反应,则CaCO3分解生成CO2与CaO是吸热反应,故A正确;B有的化合反应也是吸热反应,如:焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应,故B错误;C、催化剂只能改变反应速率,和反应的吸放热无关,故C错误;D、有的放热反应也需要加热才能发生,故D错误;故选:A。
第一节化学能与热能1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。
3.应用键能计算反应过程中的能量变化。
4.了解化学能与热能的相互转化。
5.理解中和热的概念,学会定性和定量研究化学反应中热量变化的科学方法。
6.了解能量转化在生产、生活中的应用。
要点一化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应的实质。
化学反应的实质是,即反应物中的断裂和生成物中的形成。
2.化学反应中能量变化的直接原因。
(1)物质中的微粒之间是通过结合的。
(2)断开反应物中的化学键要能量;形成生成物中的化学键要能量。
(3)化学键的和是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
3.化学反应中能量变化的根本原因。
反应物总能量与生成物总能量。
4.化学键与化学反应中能量变化的关系。
5.化学反应过程中的能量变化。
【应用思考】1.浓硫酸稀释时放出了热量,有化学键变化吗?是不是放热反应?2.化学反应中都有能量变化吗?为什么?要点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:自然界的物质发生转化时,不变。
(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,但是体系包含的不变。
2.吸热反应和放热反应。
(1)吸热反应:热量的化学反应。
(2)放热反应:热量的化学反应。
3.化学能与热能的相互转化。
(1)化学能转化为热能。
(2)热能转化为化学能。
4.中和热。
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成称为中和热,单位为kJ·mol-1。
5.化学能与热能相互转化的应用。
(1)化学物质中的通过反应转化成,是人类生存和发展的动力之源。
(2)转化成是人们进行化学科学研究、创造新物质不可或缺的条件和途径。
6.人类利用能源的三个阶段。
(1)柴草时期。
该时期从火的发现至18世纪产业革命,以树枝杂草为主要能源。
(2)化石能源时期。
从18世纪中期到现代,以、、为主要能源。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能【学习目标】1.了解化学反应中化学键的变化与能量变化的关系。
2.了解吸热反应和放热反应的概念及与反应物、生成物总能量的关系。
3. 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
【自主预习】一、化学键和化学反应中能量变化的关系阅读教材P32页内容,解决如下问题。
1.断开化学键吸收能量1molH2中含有H—H键,常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了H—H键,需要436KJ的热量。
2.形成化学键放出能量由2molH原子生成1molH2,有H—H键生成,生成过程中向外界436KJ的热量。
小结:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量。
3.化学变化中能量变化的主要原因——微观方面⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。
⑵化学反应的实质是分子的和原子的,用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。
4.反应能量变化的判定——宏观方面(教材P33页图)⑴各种物质都储存有能。
⑵反应物的总能量>生成物的总能量,反应能量。
⑶反应物的总能量<生成物的总能量,反应能量。
5.两条基本的自然定律⑴质量守恒定律:。
⑵能量守恒定律:。
6.放热反应和吸热反应⑴化学反应中的能量变化,通常主要表现为的变化——或者。
⑵放热反应:的化学反应。
⑶吸热反应:的化学反应。
已知该反应为放热反应,则拆开化学键需要的总能量(E拆)、形成化学键的总能量(E成)与放出的能量(E)之间的关系:。
【资料收集】:常见的放热反应和吸热反应放热反应:①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________吸热反应:①____________ ②____________ ③____________ ④____________【科学视野2】社会发展与能源利用不同社会发展水平时期的人均耗能量不同。
【科学视野3】人类利用能源的三个阶段能源时期→能源时期→_____________时期【预习检测】1.当两个原子形成化学键时,原子的能量将 ( ) A.升高 B.降低 C.保持不变 D.一个升高一个降低2.已知反应物的总能量高于产物的总能量,则反应是()A.放热反应 B.吸热反应 C.有催化剂作用 D.无法判断3.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4.下面是有关化学能和热能的叙述,其中正确的是()A.化学反应中不一定伴随着能量的变化B.只要有能量变化的过程一定是化学反应C.只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应D.燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应5.有关下列能量转化的认识不正确的是( )。