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第一节化学反应与能量变化
第六章　化学反应与能量
今天，我们就一起来学习化学反应与热能，共同探究其中的奥秘吧!
你知道其中的奥秘吗？
为什么会有热量产生？
【实验6-1】在一支试管中加入2mL 2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
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
实验6-2
【实验6-2】将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气体后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。
实验操作 实验现象 结论
①闻到 气味 ②用手触摸杯壁下部， . ③混合物呈 状 该反应 热量。
冰凉
吸收
刺激性
糊
板书
放热反应与吸热反应
概念
吸热反应：吸收热量的化学反应
放热反应：释放热量的化学反应
[问题1] 试根据生活常识判断下列反应是放热反应还是吸热反应？
放热反应
放热反应
吸热反应
吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？
板书
放热反应与吸热反应
概念
吸热反应：吸收热量的化学反应
放热反应：释放热量的化学反应
常见类型
放热反应
吸热反应
活泼金属与H2O或酸的反应
所有燃烧反应、酸碱中和反应
大多数的化合反应
Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
大多数分解反应
以C和CO、H2为还原剂的氧化还原反应
盐酸与碳酸氢钠
思考：
有人说，稀释浓硫酸、固体烧碱溶解都放热，故是放热反应。溶解NH4NO3固体吸热，故是吸热反应。你认为正确吗？为什么？
？
2、吸热反应和放热反应的对象都是化学变化，物理变化除外。
注意：
1、一个化学反应是吸热还是放热，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。
3、反应前需要加热的化学反应，停止加热后若反应还能继续进行，
则该反应为放热反应
4、一般情况下，持续加热或持续高温的化学反应，通常为吸热反应
判断下列反应是放热反应还是吸热反应？
1.镁条的燃烧。
2.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。
3.氧化钙与水的反应。
4.高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。
5.炸药爆炸
6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
7.甲烷在氧气中的燃烧
8.盐酸与氢氧化钠溶液反应
放热反应
放热反应
放热反应
放热反应
放热反应
吸热反应
吸热反应
吸热反应
(一）宏观角度
反应物的总能量高
生成物的总能量低
生成物的总能量高
反应物的总能量低
放热反应
吸热反应
总结：从宏观角度来说，化学反应能量变化的原因：反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
化学反应能量变化的原因本质
能量
反应过程
反应过程
反应物
生成物
能量
放热反应
吸热反应
反应物
生成物
规律：
板书
化学反应中能量变化原因
宏观
反应物的总能量＞生成物的总能量
放出能量
反应物的总能量＜生成物的总能量
吸收能量
化学能：物质本身所具有的能量。能量越低越稳定。
化学反应中能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
(二）微观角度
化学反应能量变化的原因本质
？
断开1molH–H键吸收436KJ能量
形成1molH–H键放出436KJ能量
断开1molCl–Cl键吸收243KJ能量
形成1molCl–Cl键放出243KJ能量
键能：断开或形成1mol共价键所吸收或放出的能量。
？
1mol CH4 中含有 molC–H 键
———
已知：C–H键能：415KJ∕mol
4
断开1mol CH4 中的C–H 键需要吸收 KJ能量。
———
1660
键能与分子稳定性的关系
？
(kJ/mol)
键 键能 键 键能
H－H 436 H－Cl 432
946 H－Br 366
H－I 298
N N
=
_
键能越大越稳定。
板书
化学反应中能量变化原因
宏观
反应物的总能量＞生成物的总能量
放出能量
反应物的总能量＜生成物的总能量
吸收能量
微观
断键吸收能量，成键放出能量。
键能：断开或形成1mol共价键所吸收或放出的能量。
键能越大越稳定。
例
在25℃和101kPa的条件下：
解释 断吸：436kJ+243kJ=679kJ
Cl-Cl 键能 243kJ/mol
已知： H-H 键能 436kJ/mol
H2 + Cl2 = 2HCl kJ
放出183
H-Cl 键能 431kJ/mol
成放：2×431kJ=862kJ
能量
反应进程
H
Cl
Cl
-
H
-
H-Cl
H-Cl
断1molH-H键吸收436kJ
断1molCl-Cl键吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
形成2mol H-Cl键放出862 kJ能量
放出能量183kJ
化学键的断裂——吸收能量
化学键的形成——放出能量
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程图示：
板书
化学反应中能量变化原因
宏观
反应物的总能量＞生成物的总能量
放出能量
反应物的总能量＜生成物的总能量
吸收能量
微观
断键吸收能量，成键放出能量。
键能：断开或形成1mol共价键所吸收或放出的能量。
键能越大越稳定。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E断吸总
E成放总
＜
放出能量
吸收能量
E断吸总
E成放总
>
画出放热、吸热反应的能量随反应过程的变化图。
思考
提示
放热反应
吸热反应
人类利用能源的三个阶段
1.现阶段人类获取热能的主要途径
煤的燃烧
石油的燃烧
其他物质的燃烧
天然气的燃烧
主要形式
储量有限，短期内不可再生
影响环境
煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
2.化石燃料利用过程面临的问题
3.解决方法
燃料燃烧阶段
可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率
能量利用阶段
可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。
节能
4.新能源
具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点
太阳能
风能
地热能
海洋能
氢能等
2. 化学键断裂会 ，化学键形成要 。
4. 各种物质储存了 。
1. 化学反应过程是旧化学键 和新化学键 ，
并伴随能量变化。
化学键在断裂（或生成）时吸收（或释放）
的能量 。
5. 反应是吸热还是放热，取决于
。
化学能
释放能量
吸收能量
不同
不同
断裂
形成
反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
？
2、下列说法中正确的是 （ ）
A、物质发生化学反应都伴随着能量的变化
B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
AC
3、以下说法错误的是（ ）
A化学反应必然伴随发生能量变化
B化学反应中的能量变化主要由化学键的变化引起的
C化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D 能量变化是化学反应的基本特征之一
C
4、下列反应中，属于放热反应的是 ，
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 燃烧木炭取暖； ③ 炸药爆炸； ④ 酸与碱的中和反应； ⑤ 生石灰与水作用制熟石灰； ⑥ 食物因氧化而腐败。
②③④⑤⑥
①
5.已知2H2＋O2= 2H2O，关于该反应的下列说法错误的是
　A．该反应是一个放热反应
　B．参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
　C．水分解为氢气和氧气需要吸收能量
　D．断键所吸收的总能量高于成键所放出的能量
D
6.已知31g白磷变为31g红磷释放能量。试回答：
⑴上述变化属于 变化。
⑵31g白磷具有的能量 （填“>”或“<”，下同）31g红磷具有的能量。
化学
>
一个简单的计算：
在25℃和101kPa的条件下，
即：由1mol的H2和1mol的F2，会释放出
2 × 565kJ-436kJ-155kJ=539kJ
H2 + F2 2HF kJ
F - F F + F 吸收155kJ/mol
H-H H + H 吸收436kJ/mol
吸收还是放出热量？
放出539
H + F H-F 放出565kJ/mol
8、新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能达到新能源标准的是(　　)
①地热能　②煤　③天然气　④太阳能　⑤生物质能　⑥石油　⑦风能　⑧氢能
A．②⑤⑦⑧　　　　　　　　 B．①④⑤⑦⑧
C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧
B

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