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
课时1 化学反应与热能
现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,从煤、石油、天然气等燃料燃烧提供的热能,到各种化学电池提供的电能,都是通过化学反应获得的。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,例如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。
如何通过实验说明反应中有热量变化?
【实验6-1】
实验操作 实验现象 结论
①镁条溶解,看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,
.
③用温度计测得反应后温度_______ 该反应 热量
手感到发烫
升高
放出
Mg+2H+=Mg2++H2↑
离子方程式:
实验操作 实验现象 结论
①闻到 气味,
混合物呈 状
②用手触摸杯壁__________
③木片和烧杯 。 该反应 热量。
冰凉
吸收
刺激性
糊
化学方程式:
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑
粘接在一起
一. 概念
(1) 把 热量的化学反应称为放热反应。
(2) 把 热量的化学反应称为吸热反应。
释放
吸收
不属于, 吸热反应和放热反应均是化学反应。
NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水,属于放热过程,不属于放热反应;NH4NO3固体溶于水,升华、蒸发属于吸热过程,不属于吸热反应。
思考:浓H2SO4的稀释属于放热反应吗?
你还学过哪些放热反应与吸热反应?
所有化学反应都伴有能量的变化
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应(爆炸)
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④金属跟水或酸的反应
⑤缓慢氧化(钢铁生锈、食物的腐烂)
⑥铝热反应: Al+金属氧化物→Al2O3+金属
①大多数分解反应
②C、H2、CO等高温下作还原剂
例:C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl
(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
2.常见的吸热反应和放热反应
1.下列反应中,属于放热反应的是________________(填序号,下同), 属于吸热反应的是________________。
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)
②燃烧蜂窝煤取暖
③炸药爆炸
④硫酸与氢氧化钾溶液反应
⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑥食物腐败
⑦碳与水蒸气反应制得水煤气
②③④⑤⑥
①⑦
2.下列变化中属于吸热反应的是( )
①镁片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应
A.①④ B.②③
C.①④⑤ D.②④
D
总结:一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系。
思考:需要加热的反应一定是吸热反应?吸热反应一定需要加热吗?
不一定,氢气,碳等燃烧反应,反应的条件是点燃,但属于放热反应例如常温下Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应
思考:思考化学反应过程中为什么会伴随着能量变化?为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量?
微观角度:
在化学变化中,分子破裂成原子,原子又重新组合成新的分子
化学反应是一个旧的化学键发生断裂,新的化学键发生形成的过程
微观角度——化学键
H2 + Cl2 2HCl
断键
成键
吸收能量
释放能量
化学反应的本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
二、化学键与能量变化
结论:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
反应物
旧化学键断裂
新化学键形成
生成物
吸收能量E1
放出能量E2
若E1>E2,吸热反应
若E1<E2,放热反应
从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析)
例:已知形成1mol化学键放出的能量见下表:
化学键 断裂或形成1 mol化学键时能量变化 反应中能量变化
Cl—Cl 吸收243 kJ 共吸收______ kJ
H—H 吸收436 kJ
H—Cl 放出431 kJ 共放出______ kJ
计算反应H2 + Cl2 = 2HCl发生时,生成2molHCl的能量变化
679
862
结论:该反应______(填“放出”或“吸收”)______ kJ热量。
放出
183
1. 键能:断开1mol化学键所吸收的能量 或形成1mol化学键所放出的能量
2. 键能越大,物质越稳定
3. 断开一个化学键所吸收的能量 ===