高中化学 化学反应与能量变化

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）。

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。

人教版高三化学选修4《化学反应与能量的变化》评课稿1. 引言《化学反应与能量的变化》是人教版高中化学选修4的一章内容，该章节主要介绍化学反应中能量的变化过程。

通过学习该章节，学生将深入了解化学反应中能量的转化，为进一步探索化学反应的机理奠定基础。

本评课稿将对该章节的教学设计、教学方法和教学资源进行评价，以确保教学效果的提升。

2. 教学设计2.1 教学目标本章教学的主要目标如下：•了解化学反应中的能量变化过程；•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法；•理解化学反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。

2.2 教学内容与结构本章节的教学内容主要包括以下几个方面：•化学反应中的能量变化机制；•焓变的概念与计算；•吉布斯自由能的概念与计算；•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。

教学结构可以按照以下方式进行安排：1.引入：通过引发学生对化学反应与能量变化的思考，激发学生学习的兴趣。

2.知识点讲解：逐步介绍化学反应中的能量变化机制，并讲解焓变和吉布斯自由能的概念。

3.计算练习：通过实例让学生进行焓变和吉布斯自由能的计算。

4.深化理解：引导学生分析化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。

5.综合应用：通过实际案例让学生将所学知识应用于实际化学反应问题的解决。

2.3 教学重点和难点本章的教学重点主要有：•理解化学反应中的能量变化机制；•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法。

教学难点主要集中在以下几个方面：•对焓变和吉布斯自由能的理解与应用；•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。

3. 教学方法为了激发学生的学习兴趣和促进他们的主动参与，本章节的教学方法将采用以下几种方式：3.1 观察法通过展示化学反应实验的现象，引发学生对能量变化的观察和思考，从而激发他们的学习兴趣。

3.2 实践法通过实验操作让学生亲自参与化学反应实验，观察实验结果，体验能量变化的过程，加深对知识点的理解。

3.3 对话讨论法在教学过程中，鼓励学生进行小组对话和讨论，激发他们的思维能力和创造能力，促进他们对知识的深入思考。

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化一、化学反应与热能1、实验探究（1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。

（2）将20g Ba(OH)2·8H2O晶体粉末与10g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。

用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。

2、放热反应与吸热反应(1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。

3、化学反应存在能量变化的原因（1）从化学键的变化理解——主要原因（2）从物质储存化学能的角度理解化学反应吸收热量①放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来。

②吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。

4、人类对能源的利用（1）利用的三个阶段柴草时期——树枝杂草↓化石能源时期——煤、石油、天然气↓多能源结构时期——太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等（2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题①一是其短期内不可再生，储量有限；②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO 2、NO x 、CO等是大气污染物的主要来源。

5、新能源（1）特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。

（2）人们比较关注的新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。

6、放热反应与吸热反应的比较·8H O 与NH Cl 反应二、化学能转化为电能1、火力发电（1）火力发电原理：通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。

间接实现了化学能转化为电能。

（2）能量转换过程：化学能―――→燃料燃烧热能―――→蒸汽轮机机械能――→发电机电能。

化学反应与能量变化知识点总结一、化学反应中的能量变化。

1. 化学反应的实质。

化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

旧键断裂需要吸收能量，新键形成会释放能量。

2. 反应热与焓变。

反应热：化学反应过程中吸收或放出的热量。

焓变（ΔH）：在恒压条件下进行的化学反应的热效应。

- 吸热反应：ΔH > 0。

- 放热反应：ΔH < 0。

3. 常见的吸热反应和放热反应。

吸热反应：大多数分解反应、氯化铵与氢氧化钡的反应、以 C、CO、H₂为还原剂的氧化还原反应等。

放热反应：大多数化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸或水的反应等。

二、热化学方程式。

1. 定义。

表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2. 书写注意事项。

要注明反应物和生成物的状态（g、l、s）。

要注明反应的温度和压强（若在 25℃、101kPa 条件下进行，可不注明）。

要注明ΔH 的正负号、数值和单位。

化学计量数只表示物质的量，可以是整数，也可以是分数。

三、燃烧热和中和热。

1. 燃烧热。

定义：101kPa 时，1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

单位：kJ/mol。

注意：燃烧热是以 1mol 可燃物为标准进行测量的。

2. 中和热。

定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1mol 液态水时所释放的热量。

单位：kJ/mol。

注意：强酸与强碱的稀溶液反应，若有弱酸或弱碱参与，中和热数值偏小。

四、盖斯定律。

1. 内容。

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

2. 应用。

可以通过已知反应的热化学方程式，进行相应的加减运算，得到目标反应的热化学方程式和反应热。

五、能源。

1. 分类。

一次能源：直接从自然界获取的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能等。

二次能源：由一次能源经过加工、转化得到的能源，如电能、氢能等。

2. 新能源。

太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等，具有资源丰富、可再生、对环境影响小等优点。

必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率（v ）⑴ 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法：单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式：v=Δc/Δt （υ：平均速率，Δc ：浓度变更，Δt ：时间）单位：mol/（L •s ）应速率不变。

（2）、惰性气体对于速率的影响：①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分化学反应速率 意义：衡量化学反应快慢物理量 表达式：v = △c/△t 【单位：mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算：同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因：反应物的结构的性质 外因 浓度：增大反应物的浓度可以增大加快反应速率；反之减小速率 温度：上升温度，可以增大化学反应速率；反之减小速率 催化剂：运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素：固体的表面积、光、超声波、溶剂压强（气体）： 增大压强可以增大化学反应速率；反之减小速率压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2．化学反应限度：大多数化学反应都具有可逆性，故化学反应都有肯定的限度；可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。

在肯定条件下的可逆反应，当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时，反应到达化学平衡状态。

（1）化学平衡定义：化学平衡状态：肯定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再变更，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

（2）化学平衡的特征：动：动态平衡等：υ（正）=υ（逆）≠0定：各组分的浓度不再发生变更变：假如外界条件的变更，原有的化学平衡状态将被破坏（3）化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的，不同的条件将建立不同的化学平衡状态；通过反应条件的限制，可以变更或稳定反应速率，可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行，这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。

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)。

知人者智，自知者明。

《老子》漂市一中钱少锋第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能[核心素养发展目标] 1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。

2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。

3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。

一、化学反应过程中存在热量变化1.实验探究(宏观辨识)(1)结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热。

特别提醒：化学反应的能量变，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。

2.吸热反应和放热反应(1)概念①把释放热量的化学反应称为放热反应。

②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。

(2)常见的放热反应和吸热反应(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应( )(2)化学反应既有物质变化，又能量变化( )(3)镁条空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能( )(4)吸热反应需要热才能进行( )(5)药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√1.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________；________________。

(2)产生上述现象的原因是：____________________________________________________。

答案(1)滴入水后，Ⅰ中U形管右侧液面下降，左侧液面上升Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出(2)过氧化钠与水反应放热，锥形瓶内气体温度升高，气压增大2.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：①钠投入水中②煅烧石灰石制生石灰③食物腐烂④炸药爆炸⑤氢气在氯气中燃烧⑥生石灰与水作用制熟石灰⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应⑨氦气球受热爆炸(1)属于放热反应的有：______________(填序号，下同)。