201x-201x高中化学 2.1 化学能与热能同步 新人教版必修

1、第一节化学能与热能第一节化学能与热能1知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。原因。2了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或放热的原因。放热的原因。3了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。4了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。1化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因微观角度微观角度(1)化学反应的实质化学反应的实质原子的重新组合，即反应物中旧化学键的原子的重新组

2、合，即反应物中旧化学键的 和生成物和生成物中新化学键的中新化学键的 过程。过程。(2)化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因原因原因化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系 导导 学学 导导 练练断裂断裂形成形成实例实例断裂断裂1 mol HH键键(HH2H) 436 kJ能量，能量，形成形成1 mol HH键键(2HHH) 436 kJ能量；能量；断裂断裂4 mol CH键键(CH4C4H) 1 660 kJ能量，能量，形成形成1 mol CH键键(CHCH) 415 kJ能量。能量。结论结论化学反应中能量变化的主要原因是化学反应中能量变化的主要原因是 。吸

3、收吸收放出放出吸收吸收放出放出化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成2化学反应中能量变化的决定因素化学反应中能量变化的决定因素宏观角度宏观角度结 论 ： 化 学 反 应 中 的 能 量 变 化 决 定 于结 论 ： 化 学 反 应 中 的 能 量 变 化 决 定 于 的相对大小。的相对大小。反应物的总能量与反应物的总能量与生成物的总能量生成物的总能量点拨物质具有的能量越低，断开其中的化学键需要的能量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。学键需要的

4、能量越少，该物质越不稳定。 (1)在在1 mol氢分子中，含有氢分子中，含有_mol氢原子，含有氢原子，含有_mol HH键。键。(2)已知在已知在25 和和101 kPa条件下，由条件下，由2 mol H原子形成原子形成1 mol HH键时，放出键时，放出436 kJ的能量。若要使的能量。若要使1 mol氢分子变为氢分子变为2 mol氢原子时，需要断开氢原子时，需要断开1 mol HH键，其能量变化是键，其能量变化是_。(3)在在CH4中，断开中，断开1 mol CH键要吸收键要吸收415 kJ的能量。若要形的能量。若要形成成1 mol CH4中的中的CH键其能量变化是键其能量变化是_。答案

5、答案(1)21(2)吸收吸收436 kJ的能量的能量(3)放出放出4 mol415 kJmol11 660 kJ的能量的能量1两个基本自然规律两个基本自然规律“质量守恒质量守恒”和和“能量守恒能量守恒”(1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时 保保持不变。持不变。(2)能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时 保保持不变。持不变。化学能与热能的相互转化化学能与热能的相互转化 导导 学学 导导 练练总质量总质量总能量总能量2吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应(1)定义。定义。吸热反应：吸热反应： 热量的化学反应；热量

6、的化学反应；放热反应：放热反应： 热量的化学反应。热量的化学反应。(2)实验探究。实验探究。吸收吸收放出放出气泡气泡上升上升放热放热刺激性刺激性发凉发凉黏结在一起黏结在一起糊状糊状吸热吸热放热放热3.中和热：酸和碱发生中和反应生成中和热：酸和碱发生中和反应生成 水时所释放的水时所释放的热量。热量。点拨常见的吸热反应有：大多数的分解反应，点拨常见的吸热反应有：大多数的分解反应，C和和CO2、C和和H2O的反应，的反应，Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应等。常见的反应等。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，

7、燃烧反应，爆炸反应等。与酸或水的反应，燃烧反应，爆炸反应等。1 mol 下列反应中，属于放热反应的是下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸，属于吸热反应的是热反应的是_(填序号填序号)。煅烧石灰石煅烧石灰石(主要成分是主要成分是CaCO3)制生石灰制生石灰(CaO)燃烧蜂窝煤取暖燃烧蜂窝煤取暖炸药爆炸炸药爆炸硫酸与氢氧化钾溶液反硫酸与氢氧化钾溶液反应应生石灰与水作用制熟石灰生石灰与水作用制熟石灰食物腐败食物腐败碳与水蒸气反应制得水煤气碳与水蒸气反应制得水煤气解析燃烧反应都是放热反应，部分以解析燃烧反应都是放热反应，部分以C、H2、CO为还原剂为还原剂的氧化还原反应为吸热反应。的氧化还原反应为吸

8、热反应。答案答案A该反应是吸热反应该反应是吸热反应B断裂断裂1 mol AA键和键和1 mol BB键放出键放出x kJ的能量的能量C断裂断裂2 mol AB键需要吸收键需要吸收y kJ的能量的能量D2 mol AB的总能量高于的总能量高于1 mol A2和和1 mol B2的总能量的总能量解析从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能解析从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时需要吸收能项错误；断键时需要吸收能量，量，B项错误，项错误，C项正确。项正确。答案答案C如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反如果

9、反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。收能量。如图所示：如图所示：【应用【应用1】 根据下面的信息，判断下列叙述正确的是根据下面的信息，判断下列叙述正确的是()。答案答案A 要点二放热反应和吸热反应理解要点二放热反应和吸热反应理解【示例【示例2】 下列说法正确的是下列说法正确的是()。A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应需要加热方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很容易发生放热的反应在常温下一定很容易发生C反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有反应是

10、放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小的总能量的相对大小D吸热反应在一定的条件下也能发生吸热反应在一定的条件下也能发生解析化学反应的能量变化主要表现为放热和吸热。反应是解析化学反应的能量变化主要表现为放热和吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。比如，木炭的燃烧需加热引燃，一旦反应开始便会放热

11、。应。比如，木炭的燃烧需加热引燃，一旦反应开始便会放热。答案答案CD(1)“三个不一定三个不一定”。需加热才能发生的反应不一定是吸热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；反应，如碳和氧气的反应；放热反应常温下不一定容易发放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；生，如铝热反应；吸热反应也不一定需要加热，如吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O晶体和晶体和NH4Cl晶体的反应。晶体的反应。(2)吸热反应和放热反应都是化学变化，如吸热反应和放热反应都是化学变化，如NaOH固体溶于水固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热是放热过程，但不是放热反应

12、；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。过程，但不是吸热反应。【应用【应用2】 下列变化中属于吸热反应的是下列变化中属于吸热反应的是_。液态水汽化液态水汽化将胆矾加热变为白色粉末将胆矾加热变为白色粉末苛性钠苛性钠固体溶于水固体溶于水氯酸钾分解制氧气氯酸钾分解制氧气生石灰跟水反应生石灰跟水反应生成熟石灰生成熟石灰干冰升华干冰升华解析解析水汽化是物理变化，不属于吸热反应。水汽化是物理变化，不属于吸热反应。CuSO45H2O受热分解生成受热分解生成CuSO4和和H2O，属于吸热反，属于吸热反应。应。是放热反应，是放热反应，均为物理变化。均为物理变化。答案答案(1)化学反应吸收或放出能量大小的

13、计算公式为化学反应吸收或放出能量大小的计算公式为HE反应物反应物E生成物生成物。H表示化学反应吸收或放出能量的多少表示化学反应吸收或放出能量的多少E反应物反应物表示反应物的总键能表示反应物的总键能E生成物生成物表示生成物的总键能表示生成物的总键能H为正值时表示吸收能量，为负值时表示放出能量。为正值时表示吸收能量，为负值时表示放出能量。(2)一个化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然的联系，一个化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然的联系，而是取决于反应物和生成物所具有能量的相对大小。而是取决于反应物和生成物所具有能量的相对大小。 一一 吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应1下列各图中，表示

14、该化学反应是吸热反应的是下列各图中，表示该化学反应是吸热反应的是()。解析吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，解析吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，A项正确。项正确。答案答案A2某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。(1)实验中发现反应后，实验中发现反应后，(a)中温度升高，由此可以判断中温度升高，由此可以判断(a)中反应是中反应是_热反应；热反应；(b)中温度降低，由此可以判中温度降低，由此可以判断断(b)中反应是中反应是_热反应。热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式写出铝与盐酸反应的离子方程式_。(3)根据能量守恒定律，

15、根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该中反应物的总能量应该_其生成物的总能量。其生成物的总能量。二二 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化3. 判断下列说法的正误，正确的在括号内画判断下列说法的正误，正确的在括号内画“”，错误的在，错误的在括号内画括号内画“”。(1)所有化学反应都伴随着能量的变化。所有化学反应都伴随着能量的变化。()(2)不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的。不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的。()(3)同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同。量却相同。(4)放出能量越多的反应，通常

16、生成物越不稳定。放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定。()(5)因为氢气在氧气中燃烧是放出能量的，所以水的分解反应因为氢气在氧气中燃烧是放出能量的，所以水的分解反应一定是吸收能量的。一定是吸收能量的。()解析解析(4)放出能量越多的反应，说明生成物的能量越低，生放出能量越多的反应，说明生成物的能量越低，生成物越稳定。成物越稳定。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)4已知断裂已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为共价键所需要吸收的能量分别为HH：436 kJ，II：151 kJ，HI：299 kJ，下列对，下列对H2(g)I2(g) 2HI(g)的反应类型判断错误的是的反应类型判断错误的是 ()。A放出能量的反应放出能量的反应 B吸收能量的反应吸收能量的反应C氧化还原反应氧化还原反应 D可