高一化学反应与能量变化1

第一章 第一节 化学反应与能量的变化一、焓变 反应热焓变（∆H ）指生成物与反应物的焓值差，它是恒压条件下化学反应的反应热，它决定了某一化学反应吸热或放出的热量。

∆H=E 生-E 反∆H 的单位常用KJ/mol ，式中的：“mol -1”不能理解为每摩尔反应物或生成物，可理解为“每摩尔反应”。

例：反应2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O （l ） ∆H=-571.6kJ/mol是指每摩尔反应——“2 mol H 2(g)与1 mol O 2(g)反应生成2 mol H 2O （l ）”的焓变。

★反应热的应用⑴某物质内部的能量越低（该物质的键能越大），则该物质越稳定；反之，亦然，这是自然界的一条普遍规律。

根据反应热的大小可比较物质内部能量的高低和物质的稳定性。

⑵应用反应热大小可以判断金属、非金属的活泼性、状态及反应程度等。

金属原子失去电子时，会吸收能量，吸热越少，金属越活泼；非金属原子得到电子时，会放出能量，放热越多，非金属越活泼。

二、焓变（或反应热）与键能和物质能量的关系1、焓变与键能的关系当反应物分子间的化学键断裂时，需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新建形成时，又要释放能量。

化学键断裂和形成时化学反应中能量变化的主要原因。

（如下图）吸收能量E 1↓ E 1> E 2 反应吸收能量 0H >∆反应物−−−−→−−−−−→−新化学键形成旧化学键断裂生成物 E 1< E 2 反应放出能量 0H <∆↓放出能量E 2⑴由键能求焓变的公式：H ∆=反应物的键能总和-生成物的键能总和⑵生成物分子化学键形成释放的总能量比反应物分子化学键断裂吸收的总能量大，为放热反应。

因反应后放出热量而使反应本身的能量降低，故规定放热反应的H ∆为“-”。

如：H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ∆H=-183 kJ/mol 对于吸热反应，由于反应通过加热、光照等吸收能量，使反应体系的能量升高。

高一化学必修二化学反应与能量变化《高一化学必修二化学反应与能量变化（一）》小朋友们，今天来给你们讲讲一个超级有趣的东西——化学反应与能量变化！你们有没有试过在冬天的时候，把手放在暖宝宝上，一下子就变得暖暖的啦？这就是一种能量的变化哟！暖宝宝里面发生了化学反应，产生了热量，就像一个小小的魔法，让我们感到温暖。

还有啊，电池也是个神奇的东西。

把电池放进玩具里，玩具就能动起来，能发光，能发出声音。

这是因为电池里面的化学物质在反应，释放出了电能，给玩具带来了力量。

化学反应产生的能量变化就在我们身边，是不是很有趣呀？《高一化学必修二化学反应与能量变化（二）》小朋友们，咱们接着聊聊化学反应和能量变化的事儿。

你们一定见过燃烧的蜡烛吧！蜡烛燃烧的时候，会发出亮光，还会让周围变得暖和一点。

这就是蜡烛里的物质在发生化学反应，把化学能变成了光能和热能。

再想想过年放的烟花，那些漂亮的颜色和响亮的声音，可好看可好听啦！烟花里面的火药发生反应，就有了美丽的光芒和巨大的声响。

这也是能量在变化哟！生活中到处都有这样神奇的化学反应和能量变化，等着我们去发现呢！《高一化学必修二化学反应与能量变化（三）小朋友们，今天我要给你们讲一个好玩的知识，那就是化学反应与能量变化。

比如说，我们每天吃的食物。

当食物在我们身体里消化的时候，就会有化学反应发生，给我们提供能量，让我们有力气玩耍、学习。

还有哦，汽车在路上跑，它需要汽油。

汽油燃烧的时候，就是一种化学反应，这样汽车就有了动力能向前跑啦。

是不是很神奇呀？《高一化学必修二化学反应与能量变化（四）》小朋友们，咱们继续来了解化学反应与能量变化。

你们知道吗？发电厂里的大机器能发电，就是因为煤炭在燃烧，这是一种化学反应，产生了电，然后电就跑到我们家里，让电灯亮起来，电视能播放。

再想想，我们用的打火机，一按就能冒出火来。

这也是因为里面的燃料发生了化学反应，有了火，就能帮我们点蜡烛、烧东西。

化学反应和能量变化可真是无处不在呀！。

第一节化学反应与能量变化第1课时◆本章教材分析1.教材地位和作用(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。

同时，本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用，对人类文明进步和现代化发展有重大价值，与我们每个人息息相关。

因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。

初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修4《化学反应原理》中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。

本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。

学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用，对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识；通过引入新型化学电池开发与利用的知识，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的学习与讨论，学生将对化学反应的条件有更深的认识。

这些都会增进学生对化学学习的兴趣，使学生体会化学学习的价值。

(2)内容的选择与呈现新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的状态。

根据新课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。

关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。

化学反应与能量变化考点一：焓变反应热一、焓变反应热1、定义：在化学反应的过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。

在一定压强下，在敞口容器中发生反应的反应热等于焓变。

符号：△H，单位：一般采用kJ/mol。

2、产生的原因：⑴微观角度：化学反应过程中的反应物分子化学键断裂时吸收的能量与生成物分子化学键形成时放出的能量不相等，使化学反应均伴随着能量变化。

如下表实例一般规律理论值：△H＝－183KJ/mol △H＝实验值：△H＝－184.6K J/mol理论推算：△H＝E1－E2⑴吸热反应：ΔH为“____”或ΔH____0。

⑵放热反应：ΔH为“____”或ΔH____0。

计算：ΔH＝E（反应物分子键能总和）－E（生成物分子键能总和）实验测定：在恒压条件测定⑵宏观角度：如果在一个化学反应中，反应物的总能量大于产物的总能量，则该反应就是反应，此时的ΔH＜0；反之，则为反应，此时的ΔH＞0。

即放热反应：反应物的总能量（填“＜”或“＞，下同）”生成物的总能量，ΔH0。

该过程能转化为能。

吸热反应：生成物的总能量反应物的总能量，ΔH0。

该过程能转化能。

⑶微观与宏观的关系：一般情况下，分子内部的键能（或晶格能）越大，物质越稳定，具有的能量就越（填“低”或“高”下同）；分子内部的键能（或晶格能）越小，物质越不稳定，具有的能量就越。

3、放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应有热量吸收的化学反应形成原因(宏观) 反应物的总能量＞生成物的总能量反应物的总能量＜生成物的总能量与化学键强弱的关系（微观）生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法△H＜O△H＝E(生成物)－E(反应物)△H＞O△H＝E(生成物)－E(反应物)图示E（反应物）＞E（生成物）E（反应物）＞E（生成物）常见反应⑴大多数化合反应⑵所有的燃烧反应⑶酸碱中和反应⑷金属与酸的反应⑸缓慢氧化⑹铝热反应⑴大多数分解反应⑵盐的水解反应⑶Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑷C和CO2、C和H2O(g)的反应实例H2(g) + Cl2(g) ＝2HCl (g)；△H＝－184.6 KJ/mol C(s) + H2O(g) ＝CO(g) + H2(g)；△H＝＋131.3KJ/mol从物质的角度：有新物质生成；从微粒的角度：原子重新组合的过程；从化学键角度：旧键的断裂和新键的形成；从能量的角度：释放或储存能量的过程。

高一化学化学反应与能量变化试题答案及解析1.已知A、B、C、D均是气体，反应A+B C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．当A的正反应速率与C的逆反应速率相同时处于平衡状态B．当A、B、C、D的浓度相同时，反应处于平衡状态C．反应物的总键能量低于生成物的总键能D．该反应是放热反应【答案】A【解析】对于一个可逆反应，达到平衡状态，说明正反应速率与逆反应速率相等，各物质的浓度保持不变。

反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应是吸热反应，故答案选A【考点】考查化学平衡的相关知识点。

2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应为放热反应B．该反应为吸热反应C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．该反应只有在加热条件下才能进行【答案】B【解析】A、根据题给图像知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，错误；B、根据题给图像知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，正确；C、根据题给图像知，反应物的总能量低于生成物的总能量，错误；D、某些吸热反应不需要加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应，错误。

【考点】考查化学反应与能量变化。

3.已知化学反应2C(s)＋O2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g)都是放热反应。

据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）()。

A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多【答案】A【解析】A.C燃烧产生CO2气体是放热反应，：C燃烧产生的产物CO气体放出热量，CO燃烧也是是放热反应，可见物质的燃烧程度不同，放出的热量就不同，不能说12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量，错误；B.由于2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g)是放热反应，故56 gCO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量，正确；C. 2C(s)＋O2(g) ="=="2CO(g) 是放热反应, 则12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量，正确；D.由于化学反应2C(s)＋O2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g)都是放热反应，可见，物质的燃烧程度不同，反应放出的热量就不同，正确。

化学反应与能量变化（第一课时）学习目标：1、了解化学反应伴随着能力变化，理解吸热反应，放热反应的概念。

2、了解焓和焓变的含义。

3、理解反应热与焓变的关系、与化学键的断裂与生成的关系。

重点难点：1.反应热与焓变的关系、与化学键的断裂与生成的关系。

学习过程：1、物质发生化学反应时常伴有，在一般化学反应里，常表现。

2、常见的放热反应有、、。

3、常见的吸热反应有、、。

4、化学反应中的能量变化遵循。

5、化学反应中的能量变化与反应物和生成物所具有的总能量有关。

如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时热量；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时热量；6、试从宏观和微观角度探究反应热和焓变的关系。

反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，ΔH =H生成物－H反应物(宏观)思考：焓增加—吸热—则用“”表示焓减少—放热—则用“”表示（填“+”或“—”）即：当ΔH为“－”或ΔH<0时，为反应当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为反应化学反应的实质是旧键断裂和新键形成断裂化学键吸收能量、形成化学键释放能量任何化学反应都有吸热过程和放热过程结论：反应是放热反应还是吸热反应要看吸收能量与放出能量的相对大小即：ΔH = E吸收－E放出（微观）当堂检测：1、1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)，需吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H= kJ/mol。

2、拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为：，1mol H2生成NH3的反应热为：。

高一化学化学变化与能量变化的关系在化学领域中，化学变化与能量变化有着密切的关系。

化学反应中涉及到的物质的组成、结构以及化学键的形成和断裂都会引起能量的变化。

本文将探讨化学变化与能量变化之间的关系，包括反应热、焓变、动力学等方面。

一、化学反应的能量变化化学反应过程中，原子或分子之间的化学键重新组合，导致物质的组成和结构发生改变，从而引起能量的变化。

化学反应释放或吸收的能量可以分为两种情况：1. 放热反应：在放热反应中，反应物的能量高于产物的能量，因此反应过程中会释放热量。

例如，燃烧和酸碱中和反应都是放热反应。

在这些反应中，反应物中的化学键断裂，新的化学键形成，并释放出能量。

2. 吸热反应：在吸热反应中，反应物的能量低于产物的能量，因此反应过程中会吸收热量。

例如，溶解氨气到水中和植物光合作用都是吸热反应。

在这些反应中，反应物中的化学键断裂，新的化学键形成，并吸收外界的能量。

二、焓变与能量变化焓变是描述化学反应中能量变化的重要概念。

焓变（ΔH）是指在恒压条件下，反应物转化为产物所发生的能量变化。

焓变可以分为三种情况：1. 反应焓变为正（ΔH > 0）：这表示反应物转化为产物时吸热，即反应过程中吸收了能量。

2. 反应焓变为负（ΔH < 0）：这表示反应物转化为产物时放热，即反应过程中释放了能量。

3. 反应焓变为零（ΔH = 0）：这表示反应物转化为产物时，能量没有发生变化，即反应过程中没有吸热或放热。

焓变的计算可以通过实验测量或使用化学方程式和热化学数据进行估算。

热化学数据可以用来计算反应的焓变，包括标准焓变、标准生成焓和反应热。

三、化学动力学与能量变化化学动力学研究反应速率与反应物浓度、温度以及反应物间的碰撞频率和能量等因素之间的关系。

化学反应速率与反应的能量变化密切相关。

1. 活化能：化学反应中，反应物必须克服一定的能垒才能转变为产物。

这个能量差称为活化能（Ea）。

只有当反应物的能量高于活化能时，反应才能进行。