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第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第六章　化學(xué)反應(yīng)與能量
今天，我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與熱能，共同探究其中的奧秘吧!
你知道其中的奧秘嗎？
為什么會(huì)有熱量產(chǎn)生？
【實(shí)驗(yàn)6-1】在一支試管中加入2mL 2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測(cè)量溶液溫度的變化。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
①鎂條溶解，看到有氣泡產(chǎn)生 ②用手觸摸反應(yīng)后的試管， . ③用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度_____ 該反應(yīng) 熱量
手感到發(fā)燙
升高
放出
實(shí)驗(yàn)6-2
【實(shí)驗(yàn)6-2】將20g Ba(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10g NH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣體后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
①聞到 氣味 ②用手觸摸杯壁下部， . ③混合物呈 狀 該反應(yīng) 熱量。
冰涼
吸收
刺激性
糊
板書
放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
概念
吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)
[問(wèn)題1] 試根據(jù)生活常識(shí)判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)一定需要加熱？放熱反應(yīng)一定不需要加熱嗎？
板書
放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
概念
吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)
常見(jiàn)類型
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
活潑金屬與H2O或酸的反應(yīng)
所有燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)
大多數(shù)的化合反應(yīng)
Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)
大多數(shù)分解反應(yīng)
以C和CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)
鹽酸與碳酸氫鈉
思考：
有人說(shuō)，稀釋濃硫酸、固體燒堿溶解都放熱，故是放熱反應(yīng)。溶解NH4NO3固體吸熱，故是吸熱反應(yīng)。你認(rèn)為正確嗎？為什么？
？
2、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的對(duì)象都是化學(xué)變化，物理變化除外。
注意：
1、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，與反應(yīng)條件（是否需要加熱）沒(méi)有必然聯(lián)系。
3、反應(yīng)前需要加熱的化學(xué)反應(yīng)，停止加熱后若反應(yīng)還能繼續(xù)進(jìn)行，
則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
4、一般情況下，持續(xù)加熱或持續(xù)高溫的化學(xué)反應(yīng)，通常為吸熱反應(yīng)
判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？
1.鎂條的燃燒。
2.高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳。
3.氧化鈣與水的反應(yīng)。
4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。
5.炸藥爆炸
6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)
7.甲烷在氧氣中的燃燒
8.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
(一）宏觀角度
反應(yīng)物的總能量高
生成物的總能量低
生成物的總能量高
反應(yīng)物的總能量低
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
總結(jié)：從宏觀角度來(lái)說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因：反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小。
化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因本質(zhì)
能量
反應(yīng)過(guò)程
反應(yīng)過(guò)程
反應(yīng)物
生成物
能量
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
反應(yīng)物
生成物
規(guī)律：
板書
化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因
宏觀
反應(yīng)物的總能量＞生成物的總能量
放出能量
反應(yīng)物的總能量＜生成物的總能量
吸收能量
化學(xué)能：物質(zhì)本身所具有的能量。能量越低越穩(wěn)定。
化學(xué)反應(yīng)中能量變化取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小。
(二）微觀角度
化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因本質(zhì)
？
斷開(kāi)1molH–H鍵吸收436KJ能量
形成1molH–H鍵放出436KJ能量
斷開(kāi)1molCl–Cl鍵吸收243KJ能量
形成1molCl–Cl鍵放出243KJ能量
鍵能：斷開(kāi)或形成1mol共價(jià)鍵所吸收或放出的能量。
？
1mol CH4 中含有 molC–H 鍵
———
已知：C–H鍵能：415KJ∕mol
4
斷開(kāi)1mol CH4 中的C–H 鍵需要吸收 KJ能量。
———
1660
鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系
？
(kJ/mol)
鍵 鍵能 鍵 鍵能
H－H 436 H－Cl 432
946 H－Br 366
H－I 298
N N
=
_
鍵能越大越穩(wěn)定。
板書
化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因
宏觀
反應(yīng)物的總能量＞生成物的總能量
放出能量
反應(yīng)物的總能量＜生成物的總能量
吸收能量
微觀
斷鍵吸收能量，成鍵放出能量。
鍵能：斷開(kāi)或形成1mol共價(jià)鍵所吸收或放出的能量。
鍵能越大越穩(wěn)定。
例
在25℃和101kPa的條件下：
解釋 斷吸：436kJ+243kJ=679kJ
Cl-Cl 鍵能 243kJ/mol
已知： H-H 鍵能 436kJ/mol
H2 + Cl2 = 2HCl kJ
放出183
H-Cl 鍵能 431kJ/mol
成放：2×431kJ=862kJ
能量
反應(yīng)進(jìn)程
H
Cl
Cl
-
H
-
H-Cl
H-Cl
斷1molH-H鍵吸收436kJ
斷1molCl-Cl鍵吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
形成2mol H-Cl鍵放出862 kJ能量
放出能量183kJ
化學(xué)鍵的斷裂——吸收能量
化學(xué)鍵的形成——放出能量
化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)過(guò)程圖示：
板書
化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因
宏觀
反應(yīng)物的總能量＞生成物的總能量
放出能量
反應(yīng)物的總能量＜生成物的總能量
吸收能量
微觀
斷鍵吸收能量，成鍵放出能量。
鍵能：斷開(kāi)或形成1mol共價(jià)鍵所吸收或放出的能量。
鍵能越大越穩(wěn)定。
化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
E斷吸總
E成放總
＜
放出能量
吸收能量
E斷吸總
E成放總
>
畫出放熱、吸熱反應(yīng)的能量隨反應(yīng)過(guò)程的變化圖。
思考
提示
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
人類利用能源的三個(gè)階段
1.現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑
煤的燃燒
石油的燃燒
其他物質(zhì)的燃燒
天然氣的燃燒
主要形式
儲(chǔ)量有限，短期內(nèi)不可再生
影響環(huán)境
煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來(lái)源。
2.化石燃料利用過(guò)程面臨的問(wèn)題
3.解決方法
燃料燃燒階段
可通過(guò)改進(jìn)鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的燃燒效率
能量利用階段
可通過(guò)使用節(jié)能燈，改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率。
節(jié)能
4.新能源
具有資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)
太陽(yáng)能
風(fēng)能
地?zé)崮?br/>海洋能
氫能等
2. 化學(xué)鍵斷裂會(huì) ，化學(xué)鍵形成要 。
4. 各種物質(zhì)儲(chǔ)存了 。
1. 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是舊化學(xué)鍵 和新化學(xué)鍵 ，
并伴隨能量變化。
化學(xué)鍵在斷裂（或生成）時(shí)吸收（或釋放）
的能量 。
5. 反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于
。
化學(xué)能
釋放能量
吸收能量
不同
不同
斷裂
形成
反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。
？
2、下列說(shuō)法中正確的是 （ ）
A、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化
B、伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化
C、在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同
D、在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量
AC
3、以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A化學(xué)反應(yīng)必然伴隨發(fā)生能量變化
B化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要由化學(xué)鍵的變化引起的
C化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無(wú)關(guān)
D 能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一
C
4、下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是 ，
屬于吸熱反應(yīng)的是 。
① 煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)；
② 燃燒木炭取暖； ③ 炸藥爆炸； ④ 酸與堿的中和反應(yīng)； ⑤ 生石灰與水作用制熟石灰； ⑥ 食物因氧化而腐敗。
②③④⑤⑥
①
5.已知2H2＋O2= 2H2O，關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
　A．該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)
　B．參加反應(yīng)的氫氣和氧氣的總能量高于反應(yīng)生成的水的總能量
　C．水分解為氫氣和氧氣需要吸收能量
　D．?dāng)噫I所吸收的總能量高于成鍵所放出的能量
D
6.已知31g白磷變?yōu)?1g紅磷釋放能量。試回答：
⑴上述變化屬于 變化。
⑵31g白磷具有的能量 （填“>”或“<”，下同）31g紅磷具有的能量。
化學(xué)
>
一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算：
在25℃和101kPa的條件下，
即：由1mol的H2和1mol的F2，會(huì)釋放出
2 × 565kJ-436kJ-155kJ=539kJ
H2 + F2 2HF kJ
F - F F + F 吸收155kJ/mol
H-H H + H 吸收436kJ/mol
吸收還是放出熱量？
放出539
H + F H-F 放出565kJ/mol
8、新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小，且可以再生。下列能達(dá)到新能源標(biāo)準(zhǔn)的是(　　)
①地?zé)崮堋、诿骸、厶烊粴狻、芴?yáng)能　⑤生物質(zhì)能　⑥石油　⑦風(fēng)能　⑧氫能
A．②⑤⑦⑧　　　　　　　　 B．①④⑤⑦⑧
C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧
B

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