第一节 化学能与热能

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第二章化学反应与能量

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.化学反应中能量变化的原因——微观角度

(1)化学反应的实质原子的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。

(2)化学反应中能量变化的原因①原因

②实例

断裂1molH—H键(H—H―→2H)吸收436kJ能量,

形成1molH—H键(2H―→H—H)放出436kJ能量;

断裂4molC—H键(CH4―→C+4H)吸收1660kJ能量,

形成1molC—H键(C+H―→C—H)放出415kJ能量。

③结论化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。

2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度结论:化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

点拨物质具有的能量越低,断开其中的化学键需要的能量越多,该物质越稳定;物质具有

的能量越高,断开其中的化学键需要的能量越少,该物质越不稳定。

二、化学能与热能的相互转化

1.两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”

(1)质量守恒定律:自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。

(2)能量守恒定律:不同形式的能量发生转换时总能量保持不变。2.吸热反应和放热反应

(1)定义吸热反应:吸收热量的化学反应;放热反应:放出热量的化学反应。类型

比较放热反应吸热反应

定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应

成因反应物具有的总能量大于生成物具

有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具

有的总能量

图示

与化学键强

弱的关系生成物分子成键时释放的总能量大

于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

(2)实验探究

①铝和稀盐酸的反应

实验现象有气泡产生;用温度计测量,水银柱上升

离子反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑

实验结论活泼金属与酸反应是放热反应

②Ba(OH)2·8H

2O和氯化铵反应

实验现象闻到刺激性气味,烧杯壁发凉;玻璃片和烧杯黏结在一起,混合物呈糊状

化学反应Ba(OH)2·8H

2O+2NH

4Cl===BaCl

2+2NH

3↑+10H

2O

实验结论该反应是吸热反应

③盐酸与氢氧化钠反应

实验现象混合后溶液温度比原两种溶液的温度高

离子反应H++OH-===H

2O实验结论酸碱中和反应是放热反应

3.中和热

酸和碱发生中和反应生成1_mol水时所释放的热量。

点拨常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C和CO2、C和H

2O的反应,Ba(OH)

2·8H

2O

与NH

4Cl的反应等。常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和反应,金属与酸或

水的反应,燃烧反应,爆炸反应等。

1.易错点提示

(1)“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如碳和氧气的反应;②

放热反应常温下不一定容易发生,如铝热反应;③吸热反应也不一定需要加热,如

Ba(OH)

2·8H

2O晶体和NH

4Cl晶体的反应。

(2)吸热反应和放热反应都是化学变化,如NaOH固体溶于水是放热过程,但不是放热反应;

如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。

2.常见的放热反应和吸热反应

[铝热反应(Al与其他金属氧化物发生的置换反应):放热反应。]

[以H

2、CO、C为还原剂的氧化还原反应:均是吸热反应]