第03讲 放热反应与吸热反应-【寒假自学课】2022年高一化学寒假精品课（苏教版必修第二册）

第03讲 放热反应与吸热反应 【学习目标】 通过本单元内容的学习，要求同学们努力达到： 1.能从定性与定量、宏观与微观相结合的角度解释化学变化伴随的能量转化； 2.能正确地表示化学反应的放热或吸热过程； 【课前引入】 人类使用火实质上是利用燃烧反应放出的光和热，如煤炭燃烧时发光、放热；有些反应则需要吸热，如煅烧石灰石生成生石灰需要吸热才能进行。总之，我们身边的许多化学反应都伴随着能量的变化。 其实，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量的变化。反应中化学能可以转化为热能、光能、电能等，热能、光能、电能等也可以转化为化学能，如制水煤气、植物的光合作用、水的电解等。 研究化学反应中的能量转化，可以帮助我们更深刻地认识化学反应，更好地为生产和生活服务。 【基础知识】 一、【放热反应与吸热反应】 化学上，我们把放出热的反应称为放热反应，把吸收热的反应称为吸热反应。 举个例子：氢气在氧气中燃烧生成水的反应是放热反应，而水分解为氢气和氧气的反应则是吸热反应。 观察与思考：完成下列实验，感受化学反应中的热 【实验1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL2mol·L 盐酸，用手触摸试管外壁，感受试管外壁的温度变化。 【实验2】在100mL烧杯中加入约20g经研磨的八水合氢氧化钡晶体 然后加入约10g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合。在烧杯下垫一块沾有水的玻璃片，一段时间后提起烧杯，观察实验现象。并用手触摸烧杯外壁，感受温度变化。 例如：在一定条件下，1mol氮气与1mol氧气反应生成2mol一氧化氮气体，吸收180kJ的能量。则该反应的热化学方程式为： 。 二、【化学反应中的能量变化】 参加化学反应的每一种物质内部都贮存着一定的能量。当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应物需要吸收能量才能转化为生成物；当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应物转化为生成物就会放出能量。如果化学反应中的能量变化主要表现为热的形式，反应就伴随着热的吸收或释放。 三、【化学键与化学反应中能量变化的关系】 断开或形成1 mol某化学键的能量变化 1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。 2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。 3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化 (1)在1 mol氢分子中，含有2 mol氢原子，含有1 mol H—H键。 (2)已知在25 ℃和101 kPa的条件下，由2 mol H原子形成1 mol H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时，需要断开1 mol H—H键，其能量变化是吸收436 kJ的能量。 4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化 (1)CH4的电子式是，结构式是，1 mol CH4分子中含有4 mol C—H键。 (2)在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的C—H键，其能量变化是放出4 mol×415 kJ·mol－1＝1 660 kJ的能量。 【考点剖析】 考点一：热化学方程式的书写 例1．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下，8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是 A．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=−534kJ·mol−1 B．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=+534kJ·mol−1 C．N2H4+O2=N2+2H2O △H=−534kJ·mol−1 D．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=−133.5kJ·mol−1 考点二：吸热反应与放热反应 例2．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验： (1)如图a所示，室温下，观察到甲处液面上升，乙处液面下降，则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，写出该反应的化学方程式：_______。 (2)如图b所示，室温下，把装有固体A的试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向该试管中滴入一定量的液体B，观察到烧杯中的饱和澄清石灰水变浑浊，则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，写出一个符合该条件的化学方程式：_______。 (3)如图c所示，室温下，通过仪器丙向仪器丁中的一定浓度的盐酸中加入一定浓度的氢氧化钠溶液，仪器丙的名称为___