内容正文:
第 2 章 化学键 化学反应规律
第2节 化学反应与能量转化
第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式
· 学习目标
1.通过生产、生活、实验中的实例,了解化学能与热能的转化,建立吸热反应、放热反应的概念,从能量变化的视角发展对化学反应的认识。
2.通过认识化学反应中能量变化的实质,进一步深化对化学反应的微观认识。
· 基础梳理
一、认识化学能与热能的转化
1.实验探究化学反应中的能量变化
(1)铁粉和稀盐酸反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
2.生产、生活中化学反应的能量变化
(1)木炭在空气中燃烧,释放(填“吸收”“释放”,下同)能量,能量的转化形式为化学能转化为热能和光能。
(2)利用太阳能光解水制氢气时,吸收能量,能量的转化形式是光能转化为化学能。
(3)利用铝热反应(铝与氧化铁反应)焊接钢轨时,释放能量,化学能转化为热能和光能。
3.吸热反应与放热反应
(1)化学反应都伴随着能量变化,有的反应吸收能量,有的反应释放能量。
(2)吸热反应:最终表现为吸收热量的化学反应。如碳酸氢钠和柠檬酸的反应、碳酸钙分解、二氧化碳与碳单质化合生成一氧化碳的反应等。
(3)放热反应:最终表现为释放热量的化学反应。如燃烧反应、金属和酸反应、中和反应等。
归纳总结
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
二、化学反应中能量变化的本质
1.化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以氢气燃烧生成水蒸气的能量变化为例,探究化学变化中能量变化的本质
在25 ℃和101 kPa的条件下,
①断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的总能量:436 kJ+249 kJ=685 kJ,生成1 mol H2O,即形成2 mol“O—H”共价键释放的能量为930 kJ。
②显然释放的总能量大于吸收的总能量,则该反应为放热反应。
③燃烧1 mol H2生成水蒸气时放出能量:245 kJ。
(2)用图示表示化学反应中的能量变化
E1<E2,反应释放能量