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第一節 化學反應與能量變化
第六章 化學反應與能量
課時1 化學反應與熱能
01
學習目標
CONTENT
常見的吸熱反應、放熱反應
02
化學反應有能量變化的原因
03
運用鍵能計算并判斷吸放熱反應
化學反應伴隨著放熱或者吸熱現象
燃燒
“暖寶寶”
自熱火鍋
【實驗6-1】
鹽酸與Mg反應前后：
溶液溫度變化
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
該反應放出熱量
【結論】
【原理】
反應后溫度升高
【實驗6-2】
反應吸熱：使燒杯與木片間的水凝結成冰
該反應放出吸量
【結論】
【現象】
Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
產生刺激性氣味氣體；
【原理】
玻璃片與燒杯底粘在一起，燒杯底部很冷
一、吸熱反應和放熱反應
1、放熱反應：
2、吸熱反應：
釋放熱量出的化學反應
吸收熱量出的化學反應
2)酸堿中和反應
1)所有的燃料燃燒反應
3)大部分化合反應
4)活潑金屬與水/酸反應
5) 鋁熱反應
1) C＋CO2/H2O
2) Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl
3) C/CO/H2 還原金屬氧化物
4) 大部分分解反應
5) HCl 和 NaHCO3
【思考】
化學反應過程為什么會有能量變化呢？
二、化學反應中能量的變化
化學鍵的斷裂吸收能量，
化學鍵的形成釋放能量
H—H
Cl —Cl
吸收能量
斷鍵
H2 + Cl2 = 2HCl
點燃
H —Cl
吸收能量
斷鍵
成鍵
釋放能量
H ·
··
· Cl
··
：
＋
··
H
··
··
Cl
··
吸收436KJ
吸收243KJ
釋放862KJ
1 mol H2與1 mol Cl2反應生成2 mol HCl分子的過程中， 了 kJ的能量。
釋放
183
1、主要原因：
斷鍵吸收的能量
成鍵釋放的能量
E吸 < E放
【放熱反應】
E吸 ＞ E放
【吸熱反應】
化學反應過程的能量變化圖
斷鍵吸收的能量
成鍵釋放的能量
各種物質都具有能量，組成、結構、狀態不同，具有的能量也不同。
二、化學反應中能量的變化
2)影響因素
與反應物的總能量和生成物的總能量的相對大小有關
Q反應物 ＞ Q生成物
Q反應物 ＜ Q生成物
【放熱反應】
【吸熱反應】
【鍵能】
形成1mol化學鍵所吸收的能量
或 斷裂1mol化學鍵所釋放的能量
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H－H 436 C－H 415.0
Cl－Cl 247 O－H 462.8
I－I 152.7 H－Cl 431.8
鍵能越大→化學鍵越牢固→物質越穩定
物質本身具有的能量越低→物質越穩定
【練習】
計算：2H2 + O2＝ 2H2O 反應中能量變化的數值標注在下圖中。
E吸=
____KJ
E放=
____KJ
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H－H 436 O=O 496 H－O 152.7
整個反應過程（放出/吸收)
__________________kJ熱量
放出484
1368
1852
2.已知反應A＋B＝C＋D為放熱反應，對該反 應的下列說法中正確的是（ ）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量
D. 該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發生
C
【練習】
3、（雙選）金剛石和石墨是碳元素的兩種結構不同的單質（同素異形體）。在100kpa時，1mol石墨轉化為金剛石，要吸1.895kJ的熱能。據此，試判斷在100kpa壓強下，下列結論正確的是（ )
A、D
A.石墨比金剛石穩定
B.金剛石比石墨穩定
C.1mol石墨比1mol金剛石的總能量高
D.1mol石墨比1mol金剛石的總能量低
【練習】
三、人類對能源的利用
人類獲取熱能主要途徑：物質的燃燒。
柴草時期
化石能源時期
煤、石油、天然氣
樹枝雜草
太陽能、風能、地熱能等
節能、尋找清潔新能源
2) 排放的粉塵、SO2、NOx、CO等造成大氣污染
【面臨問題】
1) 短期內不可再生，儲量有限；
節能措施：
三、人類對能源的利用
2）提高燃燒效率：
1）減少能源使用
3）有效提高能源的利用率：
改進鍋爐爐型和燃料空氣比
清理積灰
使用節能燈
改進電動機的材料和結構
發電廠/鋼鐵廠余熱與城市供熱聯產
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