1 化学反应与能量的变化

课题第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化课型新授课（1课时）教学目标1．知识与技能⑴了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。

⑵认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量。

⑶了解反应热和焓变的涵义。

2．过程与方法功过设置一系列的问题，一步一步引导学生完成化学反应与能量变化的关系，进而引出反应热的定义3．情感、态度与价值观通过温故知新，强化科学意识，激发学习有机化学的兴趣。

教学重点难点教学重点：化学反应中的能量变化教学难点：焓变，△H的“+”、“-”。

教学方法教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段教学工具：无教学活动板书设计【阅读】第一章前言，了解本章知识的要点。

【回忆思考】问题1：氢原子和氢原子分开时，化学键怎么变？能量怎么变化？多了？少了？从哪来？到哪去？化学键的变化与能量的变化有什么关系？【讨论回答】化学键断裂，从环境吸收能量，能量储存到原子中，原子的能量之和大于分子，化学键断键需要吸收能量。

【回忆思考】问题2：氢原子和氢原子靠近时，化学键怎么变？能量怎么变化？多了？少了？从哪来？到哪去？化学键的变化与能量的变化有什么关系？【讨论回答】化学键结合，向外界放出能量，能量降低，形成化学键要释放能量。

【思考】从以上的问题中，我们能得出什么结论？【回答】物质的变化常常伴随着能量的变化。

【副板书】化学反应中存在能量变化的主要原因是：断开化学键需要吸收能量，形成化学键释放能量（微观）。

【讲述】本节课我们就要介绍有关化学反应与能量变化的关系。

【板书】第一章化学反应与能量§1.1 化学反应与能量的变化第一章化学反应与能量§1.1 化学反应与能量的变化略，见内容部分H HH H⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧<>反应放热反应吸热观）从物质总能量角度（宏反应放热反应吸热从化学键角度（微观）21212121E E E E Q Q Q Q【观察】P2图1-1假想的中间物质【思考】你从图中发现了什么？能否用刚才的知识来解释这个变化？你能否计算出H 2+Cl 2=2HCl 是吸热还是放热反应？吸收或者放出的热量是多少？【计算】反应物断键吸收的总能量：436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol 新键的形成放出的总能量：431kJ/mol×2=862kJ/mol此反应在反应总过程中一共放出了862kJ/mol －679kJ/mol=183kJ/mol 的热量。

化学反应与能量知识点总结一、化学反应与能量变化的关系化学反应过程中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化。

能量变化通常表现为热量的变化，有时也会以光能、电能等形式表现出来。

从化学键的角度来看，化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。

旧键断裂需要吸收能量，新键形成会释放能量。

如果反应物总能量高于生成物总能量，反应就会放出能量；反之，如果反应物总能量低于生成物总能量，反应则需要吸收能量。

例如，燃烧反应一般都是放热反应，因为燃料和氧气的化学键断裂所吸收的能量小于燃烧产物化学键形成所释放的能量。

而像碳酸钙高温分解这样的反应则是吸热反应，因为分解所需的能量大于生成的氧化钙和二氧化碳形成新键释放的能量。

二、常见的吸热反应和放热反应1、吸热反应（1）大多数分解反应，如氯化铵受热分解。

（2）一些需要持续加热才能进行的反应，比如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。

（3）以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应，例如氢气还原氧化铜。

2、放热反应（1）所有的燃烧反应，如甲烷的燃烧。

（2）酸碱中和反应，比如盐酸和氢氧化钠的反应。

（3）金属与酸的置换反应，例如锌与稀硫酸反应生成氢气。

（4）大多数化合反应，比如二氧化硫和氧气生成三氧化硫。

三、反应热反应热是指化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。

通常用符号ΔH 表示，单位是 kJ/mol。

如果ΔH 为正值，表示反应吸热；如果ΔH 为负值，表示反应放热。

例如，对于反应 H₂(g) ＋ Cl₂(g) ＝ 2HCl(g)，ΔH ＝－1846 kJ/mol，表示每生成 2 mol HCl 气体，放出 1846 kJ 的热量。

四、热化学方程式热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的化学方程式。

它不仅表明了化学反应中的物质变化，还表明了能量变化。

热化学方程式与普通化学方程式的区别在于：1、要注明反应的温度和压强（如果是在 25℃、101 kPa 下进行的反应，可以不注明）。

知识点总结化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能燃料燃烧释放的热量知识点1、化学反应中能量变化的主要形式：①化学能与热能主要为燃料通过燃烧将化学能转化为热能②化学能与电能通过原电池、电解池装置③化学能与光能2、化学变化中能量变化与化学键的关系：成键释放能量，断键吸收能量。

3、化学反应中的能量变化规律：化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。

化学反应一般是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的，而其中多以热量的形式进行能量交换。

（1）化学反应的特征是有新物质生成，生成物与反应物所具有的总能量不同。

（2）任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也都遵循能量守恒。

（3）反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。

4、物质稳定性和键能的关系物质的键能越大稳定性越强，具有的能量越低。

5、化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系图示，常见图示如下6、吸热反应、放热反应7、不同燃料燃烧时放出的热量不同，即使是同一燃料状态不同，释放的热量也不同，燃料燃烧是产生热量主要来源，其他的化学反应也会伴随热量变化。

8、化石燃料燃烧存在的问题和解决方法（1）问题：不可再生、排放粉尘、SO2、NO X、CO等大气污染物。

（2）解决方法：节能充分有效的利用能源：例如改进锅炉和燃料空气的比、清理积灰、使用节能灯、改进电动机的材料和结构、钢铁厂余热的利用等寻找新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能。

练习题1、下列说法正确的是（）A．需加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热的反应在常温下一定易进行C．反应是放热还是吸热由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定D．吸热反应在一定条件下也进行2、已知反应：X＋ＹＭ＋Ｎ为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )A．Ｘ的能量一定高于ＭB．Ｙ的能量一定高于ＮC．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D．因为该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生3、有人预言：H2是2l世纪最理想的能源，其根据不正确的是（）A．生产H2的原料来源广阔B．在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多C．H2易液化，携带方便D．燃烧时无污染4、下列燃料中，不属于化石燃料的是（）A．汽油B．煤C．天然气D．氢气5、下列有关“燃烧”的叙述不正确的是（）A．燃烧是发光、发热的化学反应B．燃烧必须有O2参加C．燃烧一定有Ｈ２Ｏ生成D．燃烧一定是氧化还原反应6若石油井着火。

化学反应与能量变化化学反应是指物质之间发生的转化过程。

发生化学反应时，原来的物质被转化为新的物质，这个过程涉及能量的变化。

化学反应与能量变化之间存在密切的关系，能量的变化对化学反应的速度和方向产生重要影响。

本文将针对化学反应与能量变化的关系进行详细探讨。

一、化学反应的能量变化化学反应涉及能量的变化，这些能量变化通常是由化学键的形成和断裂引起的。

当化学键形成时，化合物会释放能量，而当化学键断裂时，化合物会吸收能量。

因此，元素之间的结合能和化合物分子内部的键能都是化学反应中的重要能量变化因素。

在化学反应中，能量变化可以按照两种方式进行分类：放热反应和吸热反应。

1. 放热反应放热反应也称为放热反应，是指在化学反应中，化合物分子间的化学键形成而释放热量。

放热反应的热量变化，其数值为负数。

例如，燃烧反应属于放热反应。

当烷烃在空气的存在下燃烧时，烷烃分子的碳氢键断裂并与氧气分子中的氧原子形成碳氧键和水分子中的氢氧键。

在这个过程中，反应放出能量，使得周围的物质温度升高。

2. 吸热反应吸热反应指的是化学反应中化合物分子中的化学键被破坏，吸收了周围环境的热量。

因此，吸热反应的热量变化，其数值为正数。

例如，蒸发是一种吸热反应。

蒸发时，水分子中的氢键断裂，必须从周围环境中吸收热量，才能把水变成水蒸气。

二、化学反应的速率与能量变化的关系化学反应的速率取决于反应物之间的反应能力以及反应物分子之间的碰撞频率。

其中，反应物分子之间的碰撞频率是影响化学反应速率的主要因素之一。

反应物分子之间的碰撞频率受到分子热运动的影响，而分子热运动的速度取决于分子的动能，其大小再次涉及到反应物中化学键的能量变化。

化学反应速率与能量变化之间的关系可通过化学反应速率的式子进行理解。

根据撞击理论，化学反应速率可以表示为以下式子：r = Z × f × e -Ea/RT其中，r 是指化学反应速率；Z 是指碰撞频率；f 是指反应性因子；Ea 是指反应的激活能；R 是理想气体常数；T是温度。

高中化学化学反应原理【内容】反应速率、反应方向、反应限度；酸、碱、盐的性质及其在溶液中的反应；化学反应与能量(反应热)的关系；化学反应与电能的关系(电化学)。

一．化学反应与能量变化1.能量变化的原因：反应物分子吸能断键，生成物分子放能成键2.放热反应：生成物释放的能量＞反应物吸收的能量（ΔH＜0）主要有燃料的燃烧反应，酸碱中和反应和大多数化合反应CaO+H₂O＝Ca(OH)₂①燃烧热：101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所释放出的能量C→CO₂，H₂→H₂O，S→SO₂，②中和热：酸和碱的稀溶液发生中和反应生成1molH₂O（l）时所释放出的能量③溶解热：25℃，101KPa下，1mol溶质完全溶解所产生的能量变化，ΔH有正负【实验】操作注意小烧杯与大烧杯杯口平齐；反应前后温度测定用同一根温度计，测定完成用滤纸擦干；操作速度要快，以防热量流失。

计算注意单位；换算成生成1molH₂O。

1.计算反应热——盖斯定律//高考通常在选四大题考察①原理：化学反应的能量变化只与物质的始末态有关、②运用：给定多个热化学方程式来计算反应热。

③热化学方程式注意点：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）ΔH=-870.3kJ/mol标状态；等号上标测定条件（25℃，101KPa可不标）；ΔH与反应计量数对应且有正负。

2.能源1.化学反应速率与化学平衡2.反应速率：反应体系中某个物质浓度变化（取绝对值）与时间变化的比值公式：v=Δc/Δt3.影响化学反应速率的因素1.温度:温度越高，反应速度越快。

温度影响活化分子的百分比。

2.浓度:浓度越高，反应速度越快。

浓度影响每单位体积的活化分子数量。

3.压力:压力的本质是专注。

在涉及气体的反应中，压力越大，单位体积内活化的分子越多，反应速率越快。

4.催化剂:催化剂降低反应活化能，加快反应速度。

4.其他:如充电能量、光辐射、超声波、电弧、高速研磨等。

进入反应系统。

二.反应方向与化学平衡1.化学平衡1.平衡过程包括沉淀溶解平衡、电离平衡、水解平衡、(化学平衡)。

第一章第一节化学反应与能量的变化教学目标：1.能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热的概念。

2.知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。

教学重点、难点：化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。

探究建议：查阅资料、交流探究。

课时安排：一课时。

教学过程：[讨论]在我们学过的化学反应当中，有哪些反应伴随着热量变化？[引言]通过讨论知道，在化学反应当中，常伴有热量变化，现在我们来学习化学反应中的能量变化。

[板书] 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化一、反应热（焓变）：在化学反应过程中放出或吸收的能量、都可以热量（或者换算成相应的热量来表述，叫做反应热。

又称焓变。

（1）符号：用△H表示。

（2）单位：一般采用kJ/mol。

（3）许多反应的反应热可直接测量，测量仪器叫量热计。

（4）研究对象：一定压强下，在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。

（5）反应热产生的原因：[设疑]例如：H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)实验测得 lmol H2与 lmol Cl2反应生成 2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量，从微观角度应如何解释？[电脑投影][析疑]化学键断裂时需要吸收能量。

吸收总能量为：436kJ＋243kJ＝679 kJ，化学键形成时需要释放能量。

释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862 kJ，反应热的计算：862kJ—679kJ=183kJ[讲述]任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量；当原子重新组成生成物，即新化学键形成时，又要释放能量。

新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

[板书]（6）反应热表示方法：[学生阅读教材小结]①当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，使反应体系能量降低，规定放热反应△H为“一”，所以△H为“一”或△H＜0时为放热反应。