(讲义)专题6 第2单元 基础课时3 放热反应与吸热反应-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(苏教版2019)

第二单元　化学反应中的热 基础课时3　放热反应与吸热反应 1．通过反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。 2．通过化学键的断裂和形成认识化学反应中能量变化的主要原因，认识化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。发展宏观辨识与微观探析素养。 知识点一　放热反应与吸热反应 1．化学反应中的能量转化 (1)煤炭的燃烧：化学能→热能、光能。 (2)CaCO3的高温分解：热能→化学能。 (3)植物的光合作用：光能→化学能。 (4)电解水制H2：电能→化学能。 2．吸热反应、放热反应 (1)实验探究： 实验操作 实验现象 有关化学方程式及结论 产生大量气泡，混合液的温度升高 离子方程式： Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 结论：反应过程中释放热量 有刺激性气味气体产生NH3，烧杯温度降低 化学方程式： Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 结论：反应过程中吸收热量 结论 每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的释放能量，有的吸收能量 (2)概念：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。 3．化学反应中能量变化的原因 (1)化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度： ①物质总能量与化学反应能量变化的关系： Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ ②图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量； ③图Ⅱ中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。 (2)从化学键角度分析化学反应中能量变化的原因——微观角度： ①物质发生化学反应时，需要吸收能量以断开反应物中的化学键，在形成生成物中的化学键时放出能量。 ②化学反应中的能量变化可以用图形象表示出来： 若E1>E2，反应吸收能量；若E1<E2，反应放出能量。 　判断下列说法是否正确。(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能。 (×) 提示：燃烧过程中除了转化为热能还转化为光能等其他能量。 (2)硝酸铵溶于水温度降低，该变化是吸热反应。 (×) 提示：硝酸铵溶于水温度降低是物理变化，不是化学变化，吸热反应必须是化学变化。 (3)植物光合作用都能发生化学变化，并伴随能量的转化。 (√) 提示：任何一个化学反应中都伴随着能量的变化。 知识点二　热化学方程式 1．概念 表示反应中放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 2．意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 3．书写热化学方程式的注意事项 (1)要标明所有物质在反应条件下的状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 (2)用ΔH表示反应放出或吸收的热，负值表示在该条件下反应放热，正值表示在该条件下反应吸热，单位kJ·mol－1。 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此，它可以用整数，还可以用简单分数表示。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同。 　热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，表示的意义是什么？ 提示：1 mol氢气与 mol的氧气完全反应生成1 mol水蒸气可放出241.8 kJ热量。 化学反应中的能量变化 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应H2＋Cl2===2HCl为例： [问题1]　断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键形成H和Cl键，能量有什么变化？数值为多少？ 提示：吸收能量。数值为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。 [问题2]　H与Cl形成2 mol H—Cl键，能量有什么变化？数值为多少？ 提示：放出能量。数值为2×431 kJ＝862 kJ。 [问题3]　1 mol H2与1 mol Cl2生成2 mol HCl气体，能量有什么变化？数值为多少？ 提示：放出能量。数值为2×431 kJ－436 kJ－243 kJ＝183 kJ。 1．从化学键的角度理解化学反应过程中的能量变化 化学反应过程中的能量变化来源于化学反应过程中旧化学键断裂与新化学键形成时的能量变化。 (1)若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物成键释放的能量，则该反应吸收能量，吸收的能量＝反应物分解吸收的总能量－生成物形成释放的总能量。 (2)若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物成键释放的能量，则该反应放出能量，放出的能量＝生成物形成释放的总能量－反应物分解吸收的总能量。 2．从总能量的角度理解化学反应过程中的能量变化 一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。具体情况见下表： 放热反应 吸热反应 能量变化 反应物的总能量大于生成物