第4讲 化学反应与热能（讲义）-【划重点】2023-2024学年高一化学下学期同步精细课件与讲义 （人教版2019必修第二册）

第4讲 化学反应与热能 考点1 放热反应与吸热反应 1.实验探究： 实验6-1：镁与盐酸的反应 实验操作 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 实验操作 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+NH4Cl=BaCl2+NH3↑+10H2O 能量变化 反应吸收热量 2.定义： （1）放热反应：化学上把释放热量的化学反应叫做放热反应。 （2）吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。 ①不论吸热还是放热反应必须是化学反应，物质的三态变化属于吸放热过程不属于吸放热反应。 ②化学反应必然存在能量变化，不存在既不吸热又不放热的化学反应。 3.常见的放热反应和吸热反应： 常见的放热反应 （1） 所有的燃烧反应。 （2） 所有的酸碱中和反应。 （3） 大对数化合反应。 （4） 铝热反应（2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe）。 （5） 金属与酸、水的反应。 常见的吸热反应： （1） 大多数分解反应。 （2） 部分以碳为还原剂的还原反应（还原氧化铜、氧化铁等）。 （3） 某些晶体之间的反应（Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+NH3↑+10H2O） （4） 盐酸与碳酸氢钠的反应。 【典例1】下列说法正确的是 A．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化 B．吸热反应一定需要加热才能发生 C．放热反应在常温下就能迅速发生 D．化学反应中一定伴随着能量变化 【典例2】下列说法正确的是 A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应 B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应 C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化 D．断键吸收的能量大于成键放出的能量为吸热反应 【典例3】下列说法中错误的是 A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 D．反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量 考点2 反应中化学键与能量的关系 1.化学键的断开与形成总是伴随着能量的变化 化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成。 物质中的原子之间是通过化学键相结合的，所以化学反应的本质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。如反应H(g)+Cl2(g)=2HCl(g): （1）同种条件下，形成1mol化学键所释放的能量与断开1mol同种化学键所吸收的能量是相同的。 （2）键能：通常在298K、101KPa下气态分子中1mol化学键解离成气态原子所需要吸收的能量。键能越大物质越稳定。 2.化学反应中的能量变化 （1）化学反应中的两个过程： ①物质吸收能量用来克服粒子间作用力，断开化学键。 ②粒子重新组合，形成新的化学键，放出能量。 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。 （2）化学反应中的两个变化： ①物质变化：有新物质的生成。 ②能量变化：反应物与生成物键能不同，故断键吸收的能量与成键放出的能量不同，导致吸能与放能会有能量差，故反应前后会与能量变化。 3.化学反应中能量变化得两个类型：吸收能量与放出能量。 微观角度 能量变化类型 表现形式 断裂反应物化化学键的总能量<形成生成物化学键释放的总能量 释放能量 放热 断裂反应物化化学键的总能量>形成生成物化学键释放的总能量 吸收能量 吸热 结论：E反应物的总键能-E生成物的总键能=△E。若△E>0，反应为吸热反应；若△E<0，反应为放热反应。 宏观角度 能量变化类型 表现形式 反应物的总能量<生成物的总能量 吸收能量 吸热 反应物的总能量>生成物的总能量 释放能量 放热 结论：E生成物的总能量-E反应物的总能量=△E。若△E>0，反应为吸热反应；若△E<0，反应为放热反应。 ①物质的总能量越低，物质越稳定。 ②需要加热的反应不一定是吸热反应，吸热反应也不一定