第3讲 化学反应与热能 《知识提炼 能力训练》2023春高一下化学同步讲解（全国通用）

第3讲　化学反应与热能 [核心素养发展目标]　1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。 一、化学反应过程中存在热量变化 1.实验探究(宏观辨识) 实验操作 实验现象 结论 ①看到有气泡产生 ②用手触摸反应后的试管，温热 ③用温度计测得反应后温度升高 该反应产生气体，放出热量 (1) (2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯 ①混合物呈糊状 ②闻到刺激性气味 ③用手触摸杯壁下部，冰凉，用手拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起 该反应产生NH3和H2O，吸收热量 结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。 特别提醒：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。 2.吸热反应和放热反应 (1)概念 ①把释放热量的化学反应称为放热反应。 ②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 (2)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 ②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 (1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应(　　) (2)化学反应既有物质变化，又有能量变化(　　) (3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能(　　) (4)吸热反应需要加热才能进行(　　) (5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式(　　) 1.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法： (1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________；________________。 (2)产生上述现象的原因是：____________________________________________________。 2.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类： ①钠投入水中　②煅烧石灰石制生石灰　③食物腐烂　④炸药爆炸　⑤氢气在氯气中燃烧　⑥生石灰与水作用制熟石灰　⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)　⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应　⑨氦气球受热爆炸 (1)属于放热反应的有：______________(填序号，下同)。 (2)属于吸热反应的有：________________。 1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知(　　) A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B.该反应中，热能转化为化学能 C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应 D.该反应的离子方程式为：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O 2.下列变化中属于吸热反应的是(　　) ①铝片与稀盐酸的反应　②将胆矾加热变为白色粉末　③干冰汽化　④氯酸钾分解制氧气　⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 3.把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为使水容易观察，预先染成红色)，如图所示，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是(　　) A.NaOH固体 B.浓H2SO4 C.NH4NO3晶体 D.Na2O2固体 二、化学反应中能量变化的原因 1.化学反应中能量变化的原因(微观探析) (1)化学反应过程(物质变化) (2)化学反应中能量变化的原因 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)； E1＜E2，反应放出能量(放热反应)。 2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识) 化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存” (1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热(　　) (2)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等(　　) (3)放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低(　　) (4)有化学键的形成，是化学反应的本质特征(　　) (5)伴有能量变化的一定是化学反应(　　) 1.H2＋Cl2===2HCl的反应过程如下图所示： (1)根据上图填写下表： 化学键 断裂或形成1