内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
化学反应伴随着物质的变化和能量的变化。
能量变化:光能、热能、电能...
化学变化中... text has been truncated due to evaluation version limitation.
化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧,其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。
【实验6-1】
实验操作 实验现象 结论
用温度计测量,温度升高
该反应产生气体,放出热量
镁条溶解,有气泡产生
【实验6-2】
实验操作 实验现象 实验结论
混合物呈糊状,有刺激性气味气体生成,烧杯壁冰凉,木片与烧杯粘在一起
该反应产生NH3,吸收热量
(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 10H2O + 2NH3↑
(一)放热反应与吸热反应
1. 放热反应:
释放热量的化学反应
常见的放热反应:
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属与水或酸的反应
⑤铝热反应
⑥H2O2分解
⑦物质的缓慢氧化
2Al+Fe2O3= Al2O3+2Fe
高温
2. 吸热反应:
吸收热量的化学反应
常见的吸热反应:
①大多数分解反应
②少数化合反应:
③少数置换反应:
C+CO2 2CO
C+H2O(g) CO+H2
N2+O2 2NO
④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl = BaCl2 + 10H2O + 2NH3↑
⑤NaHCO3与盐酸的反应
对于可逆反应,若正反应为放热反应, 则逆反应必为吸热反应。
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: 。
①③④⑤⑥⑧
②⑦
理解应用
(1)放热反应不一定容易发生;吸热反应不一定难发生。
(2)吸热反应不一定需要加热;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应。但持续加热才能维持的反应是吸热反应,不加热了还能保持红热状态且能继续进行的反应是放热反应。
(3)放热/吸热反应一定是化学变化。如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程,但不是放热反应;如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应;物质三态的转化等。
归纳总结
1.硝酸铵固体溶于水,溶液的温度降低,该变化为吸热反应( )
2.氢气燃烧,浓硫酸溶于水,都放出热量,这些变化都为放热反应( )
3.化学反应既有物质变化,又有能量变化( )
4.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( )
5.吸热反应需要加热才能进行,放热反应都不需要加热就可以进行( )
6.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( )
判断正误
×
×
√
×
×
√
焓变(△H):化学反应中系统所吸收或释放的能量。
单位:kJ/mol 或 kJ • mol–1
规定
放热反应:
∆H < 0,
∆H为“-”
吸热反应:
∆H > 0,
∆H为“ + ”
同一物质不同状态时的能量大小:气(g)>液(l)>固(s)
焓(H):在热力学中是与物质内能有关的物理量。
任何物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同。
各种物质都储存有化学能,不同物质不仅组成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。它是一种很隐蔽的能量,不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才可以释放出来,变成热能或者其他形式的能量。
那为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量呢?
水由高处向低处流: 势能→动能
释放能量
类比思维
分析放热反应:
反应物的总能量>生成物的总能量
释放能量
轮船“坐电梯”需提供能量:
电能→机械能→势能
分析吸热反应:
反应物的总能量<生成物的总能量
吸收能量
(二)化学反应中能量变化的原因
1、从宏观角度认识化学反应中能量的变化
反应物的总能量>生成物的总能量
放热反应,∆H < 0
反应物的总能量<生成物的总能量
吸热反应,∆H > 0
∆H = ∑H(生成物) — ∑H(反应物)
进程
进程
A
反应A+B→ C(△H<0)分两步进行:
①A+B→ X(△H>0),
②X→ C(△H<0)。
下列示意图中