6.1.1 化学反应与热能（精讲）-2022-2023学年高一化学同步精讲+精练（人教版2019必修第二册）

6.1.1 化学反应与热能 【学科核心素养】 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。 【知识讲解】 一、化学反应过程中存在热量变化 1.实验探究 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 例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 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” 【归纳提升】放热反应与吸热反应比较 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示 例2.下列说法正确的是(　　) ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行 A.只有③④ B.只有①② C.①②③④ D.②③④ 三、化学能与热能相互转化的应用 1.现阶段人类获取热能的主要途径是：物质的燃烧，使用最多的常规能源是：化石燃料(煤、石油和天然气)。 2.化石燃料获取能量面临的问题 (1)储量有限，短期内不可再生。 (2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 3.节能减排的措施 (1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。 (2)能量利用阶段提高能源的利用率。 (3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 例3.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是(　　) A.“氢油”不稳定 B.氢能源属于可再生能源 C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破 D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级 【随堂检测】 1．（2022春·四川资阳·高一校考期末）已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为 A．188kJ B．436kJ C．557kJ D．920kJ 2．（2022秋·北京西城·高一北师大实验中学校考阶段练习）下图为H2与Cl2在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。 注：示意图中的能量表示断裂或形成1mol共价键吸收或放出的热量, 下列说法不正确的是