第六章 化学反应与能量 知识清单 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

必修第二册高中化学知识清单 高中化学名师工作室◎整理 第六章 化学反应与能量 考点1　化学反应与热能 【知识网络】 一、化学反应中的能量变化及原因 化石燃料燃烧会放出大量的热，除了燃烧，其它化学反应也伴随着放热或吸热现象。 1.能量守恒定律 一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变，这就是“能量守恒定律”。 (1)化学能可以转化为其他形式的能量，如热能、光能、电能等，在转化时，遵循能量守恒定律。 (2)初中学过的“质量守恒定律”与“能量守恒定律”是两条基本的自然定律。 2.化学反应一定伴随有能量的变化，化学反应中能量变化主要表现为热量的变化，吸热或放热。 2.化学反应中能量变化的原因 (1)从物质储存化学能的角度来理解化学反应过程中的能量变化 在化学反应中，物质发生了变化，化学能也随之改变。化学反应过程中吸收或放出能量可形象地表示如下： 放出能量 吸收能量 反应物的总能量＞生成物的总能量 反应物的总能量＜生成物的总能量 (2)从化学键角度来理解化学反应过程中的能量变化 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。在化学反应中，一是要断开反应物中的化学键，这一过程需要克服原子间的相互作用，因此要吸收能量；二是要形成生成物中的化学键，这一过程会释放能量。因此，化学键的断裂和形成是化学反应中发生能量变化的主要原因。 由于断开不同的化学键吸收的能量不同，形成不同的化学键释放的能量也不同，所以化学反应中总会伴有能量的变化，最终的反应结果表现为吸收能量和放出能量。 当E吸>E放时，反应吸收能量；当E吸<E放时，反应释放能量。 【举例】氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。 则：吸收总能量为：436+243=679kJ 释放总能量为：431×2=862kJ 反应中放出的热量：862-679=183kJ 这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。 【关于物质稳定性的基本观点】 1.键能：气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。 2.物质的化学键的键能越大，断开该物质的化学键时所吸收的能量就越多，形成该物质的化学键时所放出的能量也越多。 3.物质的化学键的键能越大，它所具有的能量也就越低，则该物质越稳定。 4.放热反应：反应物的键能总和＜生成物的键能总和 吸热反应：反应物的键能总和＞生成物的键能总和 二、放热反应和吸热反应 实验6-1： 镁与盐酸的反应 在试管中加入2ml 2mol/L的盐酸，并用温度计测量温度，再将用砂纸打磨过的光亮镁条投入试管中，观察现象并测量温度变化。 实验 现象 看 有大量气泡生成 摸 试管烫手 温度计 温度升高 实验 结论 反应原理 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 能量变化 反应放出热量 ................................................................................................................................................. 实验6-2： Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应 将20g的Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g的NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有水的木板上，用玻璃棒迅速搅拌，闻到刺鼻气味后用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着拿起烧杯观察现象。 实验 现象 看 烧杯与木板粘到一起 摸 烧杯外壁变得冰凉 温度计 有刺激性气体生成 实验 结论 反应原理 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O 能量变化 反应吸收热量 1.放热反应与吸热反应比较 放热反应 吸热反应 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 与化学键强弱的关系 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 常见的 实例 1.所有的燃烧反应与缓慢氧化