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第二章化学反应与能量

第一节 化学能与热量

学习目标：

1、掌握化学键与能量之间的密切联系，明确化学反应中能量变化的主要原因。

2、能够分析化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应中是放出热量还是吸收热量的关系。

3、了解放热反应、吸热反应、中和热与能量的变化关系。

重点：

1、化学键与化学反应中的能量变化关系。

2、放热反应和吸热反应。

难点：从本质上理解化学反应中能。

增删、调整、改进、充实

第一课时 化学能与热量

[知识回顾] 1、当木炭在空气中燃烧，除了物质的变化外，有能量变化吗？如果有的话是什么样的能量变化。

2、请分析下表列出的各反应中化学键的变化的情况

化学反应

2H2 + O2

2H2O

H2 + Cl2

2HCl

点燃

点燃

断裂的键

生成的键

回答：①化学反应的实质是什么？

②你对化学反应中的物质变化有了什么新的认识？

（3）请你猜测：化学反应中为什么会有能量变化？

[学与问]：教材P32 一、化学键与化学反应中的能量变化的关系

1、化学反应伴随着能量的变化

①煤、石油、天然气等物质的燃烧时会释放能量

C + O2

CO2

CH4 + O2

CO2 + 2H2O

1 点燃

点燃

②石灰石（主要成分CaCO3

）高温煅烧分解

CaCO3

CaO + CO2↑

点燃

增删、调整、改进、充实

由此可见，化学反应伴随着能量变化

2、化学反应中能量变化的本质原因

学生阅读课文P32的有关内容，了解化学键与反应中能量变化关系。

（1）化学键的断裂要

能量，化学键的形成要

能量，破坏和形成同样多的同类化学键吸收和放出的能量是

，化学键的

和

是化学反应中能量变化的本质原因。化学反应中能量变化来源于反应过程中断裂旧化学键和形成新化学键时的能量变化。

化学键与化学反应的中能量变化的关系：

当E1＞E2时，反应要

能量。

当E1＜E2时，反应要

能量。

以H2 + Cl2 = 2HCl 为例：

键断裂

H

+

H

H—H旧化学键

吸收能量E1

反应物

新化学键

放出能量E2

生成物

+

+ 键断裂Cl

+

Cl Cl—Cl吸收总能量为E1 = 436 kJ / mol +243 kJ / mol = 679 kJ / mol 放出总能量为E2 = 431kJ/ mol +431 kJ / mol = 862 kJ / mol 所以，E1＜E2

反应放出热量。

（2）决定化学反应中吸收能量或放出能量的因素：

①各种物质都储存有化学键，不同的物质所包含的化学能是

；

②化学反应过程中是吸收能量还放出能量，取决于反应物的总能量与生成物

2

总能量的相对大小。

能量

反应物

放出热量

E 能量

生成物

吸收热量

反应物

E 增删、调整、改进、充实

生成物

反应过程

图（1）

图（2）

在图（1）中反应物总能量

生成物总能量；

化学反应过程中，要

能量。

在图（2）中反应物总能量

生成物总能量；

化学反应过程中，要

能量。

[练习] 1、下列说法中正确的是（

）

A．物质发生化学反应伴随着能量变化

B．伴随能量变化的物质都是化学变化

C．在一个确定的化学反应关系中，

反应物的总能量与生成的总能量一定不同

D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量高于生成物的总能量。

2、已知反应X + Y = M + N为放热反应，对该反应的说法正确的是（

）

A．X的能量一定高于M

B．Y的能量一定高于N C．X与Y的总能量一定高于M和N的总能量

D．因为该反应为放热的，故不必加热就可发生

[思考与交流] 1、化学反应中的能量变化是否以热能的形式体现出来？

2、化学反应的基本特征是有新物质生成即在化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习你对化学反应的特征有什么进一步的认识？

二、化学能与热能的相互转化

1、两条基本的自然规律

①质量守恒定律，自然界的物质可以发生转化，但参加反应的全部物质的质

量一定

反应后生成物的全部物质的质量。

3

②能量守恒：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，能够从一种形式转化为另一种形式。从一种物体传到另一种物体，而在转化和传递过程中能量总和是

。

2、放热反应和吸热反应

在化学反应中能量是怎样变化的？什么是放热反应、吸热反应？通过以下两增删、调整、改进、充实

个实验进行探究并对实验进行分析归纳，得出结论。

①实验2－1：铝片与稀盐酸反应

现象

结论

离子方程式为

②[实验2－1]：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应

现象

结论

化学方程式为

[总结]

化学上把

叫做放热反应，把

叫做吸热反应。作业：P36－38：1、2、3、10 教后记：

基础练习：

1、下列反应不一定属于放热反应的是（

）

A．Mg与CH3COOH溶液的反应

B．燃烧反应

C．中和反应

D．复分解反应

2、下列物质加入水中，显著地放热的是（

）

A．固体NaOH

B．生石灰

C．无水乙醇

D．蔗糖

3、下列变化需要吸收能量的是（

）

A．2H2 + O2 = 2H2O

B．CaO + H2O = 2H2O

C．Cl + Cl = Cl2

D．H2 = H + H

4

4、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1 mol H－H键消耗的能量为O1kJ，破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（

）

A．2Q1 + Q2＞4Q3

B．2Q1 + Q2＜4Q3

C．Q1 +Q2＜Q3

D．Q1 + Q2 = Q3

5、对下列化学反应的热现象的说法不正确的是（

）

①放热反应发生时不必加热

②化学反应一定有能量变化

③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生

④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应物质的多少有关

A．①②

B．②③

C．①③

D．②④

能力提高：

6、X、Y两种元素的原子，它们分别获得一个电子后，都能形成稀有气体原子的电子层结构，此过程中X放出的能量大于Y，下列推断中不正确的是（

）

A．X－的还原性强于Y－

B．X－的还原性弱于Y－

C．Y的氧化性弱于X

D．Y的氧化性强于X 7、下列反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是（

）

A．铝片与盐酸反应

B．灼热的碳与CO2的反应

C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应

D．甲烷在氧气中的燃烧反应

8、已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。试回答：

（1）上列变化属于

变化。

（2）31 g白磷具有的能量

（填“＞”“＜”，下同）31g红磷具有的能量。

（3）31g白磷完全燃烧释放的能量

31 g红磷完全燃烧释放的能量。

9、反应C（石墨）

高温、高压

C（金刚石）是吸收能量的反应，由此可知（

）

A．石墨比金刚石稳定

B．金刚石和石墨可能相互转化

C．金刚石比石墨稳定

D．金刚石和石墨不能相互转化

5 催化剂

增删、调整、改进、充实