2.1.2 化学键与化学反应中的能量变化 同步课件(鲁科版必修2)

光能等之间的转化。常见的化学反应的能量变化通常表现 为热量变化。
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【体验1】
下列变化过程中，需吸收能量的是 B．H＋Cl===HCl D．C＋O2===CO2
(
)。
A．H＋H===H2 C．I2===I＋I 解析
物质间进行化学反应时，形成化学键时要放出能量，
A、B在形成H2、HCl时释放能量；D是碳的燃烧反应，根 据生活常识我们也知道燃烧过程释放能量；而拆开物质中
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【慎思4】 讨论判断 ①任何化学反应都伴随能量变化 ②化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 ( ( ( ④反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应 ( )。 )。 )。 )。
③反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应
⑤煤燃烧时化学能主要转化为热能
(
( (
)。
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2．化学变化都伴有能量变化，但伴有能量变化的过程不一
定都是化学变化。如NaOH固体的溶解、浓硫酸的稀释等 过程都有明显的热量放出，但这些过程中没有新物质的生 成，故它们不是化学变化。 3．化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量变化，能量的
表现形式多种多样。反应中可能是化学能与热能、电能或
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【慎思1】 天然气的燃烧是化学变化，该反应能放出较多的能量。那
么，你知道化学反应中为什么会有能量变化吗？
提示 形成新化学键所释放的能量不等于破坏旧化学键所
吸收的能量。 【慎思2】 某同学在做消石灰与氯化铵反应的实验时，没有 发现结冰现象，其原因可能有哪些？
提示
(1)药品用量太少； (2)消石灰没有研碎； (3)用玻璃
)。 )。
⑥化石燃料和植物燃烧时放出的能量均来源于太阳能
⑦动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
提示 ①√ ②× ③√ ④√ ⑤√ ⑥√ ⑦×
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要点一 |放热反应和吸热反应的判断方法 化学反应发生时，物质种类变化的同时一定伴有能量变化，
但一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于形成新化学 键释放的能量和破坏旧化学键所吸收的能量的相对大小或反 应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，与反应条件无 关。
棒搅拌速度过慢；(4)烧杯与玻璃片间滴的水过多。
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【慎思3】 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？
提示
不对，加热只是反应所需的一种条件，并不能证明
一定是吸热反应。反应的放热、吸热取决于反应物总能量 和生成物总能量的相对大小。只要反应物总能量大于生成 物总能量，反应一定放热。有的反应很难进行，条件要求 很高，但仍是放热反应，例如合成氨的反应。
误，C项正确。
答案 C
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名师点评
化学反应中的能量变化值＝Q总吸－Q总放。利用这
一公式进行计算时，还应注意： (1)可以根据化学反应中的能量变化计算某一种具体的化学键 断裂时吸收能量或形成时放出能量的多少。
(2)计算出的能量变化如果为正值，则反应吸热，如果是负
值，则反应放热。
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⑤是放热反应；③⑥均为物理变化。
答案 ②④
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规律探究八
利用化学键计算化学反应中的能量变化
【知识支持】
1．正确理解和公式导出 化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的 主要原因，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 H2 ＋ Cl2===2HCl(H2 、 Cl2 的物质的
应]；②大多数分解反应；③以C、H2、CO为还原剂的氧
化还原反应。
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4．根据反应条件来判断
需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应，如碳酸钙 的受热分解；若反应在开始时需要加热，反应开始后不再 加热就能继续进行，则反应为放热反应，如铁与硫的反应。
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【例题】
都能发生，吸热反应在常温下也能发生，如Ba(OH)2·8H2O
与NH4Cl固体的反应，故D项错误。 答案 C
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1．吸热反应并不一定需要加热才能发生，如Ba(OH)2·8H2O
与NH4Cl固体的反应；放热反应有时需要加热才能发生，
如铁与硫的反应。因此，化学反应需要在一定条件下才能 发生，是否需要加热由反应物本身的性质决定，而与反应 是吸热反应还是放热反应无关。
A．该反应是吸热反应 B．1 mol A—A键和1 mol B—B键断裂能放出x kJ的能量 C．2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 解析 由图知，1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的 能量，所以该反应放热；化学键断裂时需吸收能量，B项错
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2.化学反应中能量变化结论 每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的 释放 能 量 ， 有的 吸收 能量。
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笃学二
常见的放热反应和吸热反应
1.常见的放热反应 (1)所有的 燃烧 反应；(2)酸碱 中和 反应；(3)金属与水或酸 发生的 置换反应；(4)大多数 化合 反应(C与CO 反应等除
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2.计算公式 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：
＜0，为放出能量的反应 ΔQ＝Q吸－Q放 ＞0，为吸收能量的反应
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【问题探究】 化学反应 A2＋ B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说
法正确的是
(
)。
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的能量来克服原子(或离子)间的相互作用；形成新化学键 时，又要 释放 一定的能量。因此，在化学反应中，不仅
有 新物质 生成，而且还伴随着能量的变化。
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(2)在化学反应中，如果形成新化学键所 释放 的能量 大于 破 坏旧化学键所 吸收的能量，该反应开始后，就会有一定的能
量以 热能 、电能 或 光能等形式释放出来；如果新化学键的形 成所释放 的能量 小于破坏旧化学键所 吸收 的能量，该反应 就需要不断 吸收 能量才能使反应持续进行。 (3)化学反应与其他形式的能量的转化 化学反应的能量变化还可以看做“储存”在物质内部的能量 ( 化学 能)转化为 热 能、 电 能或 光 能等释放出来，或者是 热 能、 电 能或 光 能等转化为物质内部的能量( 化学 能)被 “储存”起来的过程。
的化学键时则需要吸收能量。
答案 C
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【体验2】下列变化属于吸热反应的是________(填序号)。
①液态水汽化；②胆矾受热变为白色粉末；③苛性钠固体 溶于水；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰与水反应生成熟 石灰；⑥干冰升华 解析 注意吸热过程、放热过程与吸热反应、放热反应的
区 别。 ① 水 的 汽 化 是 物 理 变 化，不 属 于 吸 热 反 应 ；② CuSO4·5H2O受热分解生成 CuSO4和H2O，属于吸热反应；
若反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则 反应为吸热反应(如图2)。
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3．根据经验规律来判断 (1)常见的放热反应
①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③金属与水或酸发
生的置换反应；④大多数化合反应 (C 与 CO2 反应等除外 ) ； ⑤铝热反应。 (2)常见的吸热反应 ①铵盐与碱的反应 [ 如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 固体的反
第2课时 化学键与化学反应中的能量变化
笃学一 1.实验操作步骤、现象及结论 实验操作 实验现象 结论及有关化学方程式
NaOH＋ HCl=== NaCl＋H2O 混合液的温度 升高 此反应 释放 能量
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实验操作
实验现象
结论及有关化学方 程式
溶解 Zn＋2HCl===ZnCl2 锌粉逐渐 ，有 气泡 产生，混合液的 ＋H2↑ 此反应 释放 能量 温度 升高 混合粉末变成糊状物， Ca(OH)2 ＋ 有 刺激性气味气体 产 生 ， 烧 杯 温 度 降 低 2NH4Cl===CaCl2 ＋ 2NH3↑＋ 2H2O 此反 使烧杯和玻璃片 应 吸收 能量 冻结在一起
我们可以从四个方面来判断一个化学反应是放热反应还是吸
热反应：
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1．从化学键的断裂与形成来判断
若E1＞E2，反应为吸热反应；
若E1＜E2，反应为放热反应。
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2．从反应物和生成物所具有的能量来判断
若反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，则
反应为放热反应(如图1)；
量均为1 mol)为例：
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化学键断裂吸收的能量
H—H键：436 kJ
化学键形成放出的 能量 H—Cl键：431 kJ 共放出862 kJ能量
Cl—Cl键：243 kJ
共吸收436 kJ＋243 kJ＝679 kJ能量
862 kJ－679 kJ＝183 kJ，即该反应放出183 kJ能量
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存”起来的过程，故A项错误；在一个确定的化学反应关系 中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，当前者大 于后者，化学反应为放热反应；前者小于后者，化学反应为 吸热反应，故B项错误；化学反应是放热还是吸热要看破坏 旧化学键吸收的能量总和与形成新化学键释放出的能量总和 的大小，故C项正确；放热反应和吸热反应在一定的条件下