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专题6 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
2023年5月30日，搭载神舟十号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。
【思考】
（1）火箭发射需要大量的能量，能量从何而来？
（2）为什么燃烧会释放出大量的能量？
1.了解吸热反应和放热反应的含义，知道常见放热和吸热反应；
2.会从总能量和键能的角度分析放热反应和吸热反应，感知化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3.能熟练书写热化学方程式，并理解其表示的意义。
1.能正确表示化学反应中热的释放或吸收。（变化观念与平衡思想）
2.能从宏观和微观相结合的视角解释化学反应中的能量变化。（宏观辨识与微观探析）
3.能运用化学计量单位定量分析化学变化伴随的能量转化。（变化观念与平衡思想）
4.能利用化学反应中的能量变化解决生产、生活中的简单问题。（科学态度与社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
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走
课
堂
1、定义：
放热反应：放出热的化学反应。
吸热反应：吸收热的化学反应。
一、放热反应与吸热反应
2H2+O2====2H20为放热反应
2H20====2H2↑+O2↑为吸热反应
点燃
通电
化学反应过程中能量的变化（1）
【观察思考】
【实验1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL 2mol·L-1盐酸，用手触摸试管外壁，感受试管外壁的温度变化。
实验现象 实验结论
①镁条逐渐溶解并有气泡产生;
②用手触摸试管，试管发热； ③温度计显示温度升高。
金属镁与盐酸的反应是放热反应
化学反应过程中能量的变化（1）
化学反应过程中能量的变化(2)
【实验2】在100mL烧杯中加入约20g经研磨的八水合氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，然后加入约10g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合。在烧杯下垫一块沾有水的玻璃片，一段时间后提起烧杯，观察实验现象。用手触摸烧杯外壁，感受温度变化。
实验现象 实验结论
①有刺激性气味的气体产生；
②反应混合物逐渐成糊状；
③玻璃片上的水结成冰；
④玻璃片与烧杯粘在一起；
⑤用手触摸杯壁下部，有冰凉的感觉。
Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应
化学反应过程中能量的变化(2)
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑+ 10H2O
（1）所有燃烧反应
（2）中和反应
（3）大多数化合反应
（4）活泼金属跟水或酸的反应
（5）物质的缓慢氧化
2、常见的放热反应：
常见的放热现象：
1.浓H2SO4溶于水
2.固体NaOH溶于水
（1）大多数分解反应
（2） H2、CO、C还原金属氧化物:
C+CO2====2CO
H2+CuO====Cu+H2O
C+ H2O（g）====CO+H2
(3)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O
△
△
△
3、常见的吸热反应：
需要加热进行的反应是否就是吸热反应
【及时巩固】
下列反应中，属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ）
A．实验室制H2的反应　　 B．硫的燃烧
C．水的分解反应 D．石灰石分解的反应
E．碳与水蒸气的反应 F．碳与二氧化碳的反应
G．盐酸与氢氧化钠的反应
A BG
CDEF
二、热化学方程式：
表明反应放出或吸收的热量的化学方程式
氢气燃烧的化学方程式：2H2 + O2 == 2H2O
点燃
氢气燃烧的热化学方程式：
② H2(g) + O2(g) = H2O(l) △H =－285.8 kJ mol-1
③ H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g) △H =－241.8 kJ mol-1
热化学方程式的特点及书写注意点？
① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ mol-1
热化学方程式书写原则：
（1）标明物质的聚集状态。
（2）用△H 标明反应放出或吸收的热量。
（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数或简
单分数。
用g、l、s分别代表气态（gas）、
液态(liquid)、固态(solid)。
放热为负值，吸热为正值。
化学计量数不表示分子个数，
只表示物质的量。
(4) △H 的值与计量数成正比。
对于相同的化学反应，化学计量
数不同时， △H 也不同。
H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g)
△H =－241.8 kJ mol-1
1mol氢气与1mol氧气反应生成2mol水蒸气，放出了241.8kJ的热量。
含义
【学以致用】
1.在一定条件下，1mol氮气与1mol氧气反应生成2mol一氧化氮气体，吸收180KJ的热。则该反应的热化学方程式为
。
2.H2、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别表示为：
H2(g)+ O2(g)===2H2O(l) △H =-258.8 KJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H =-565.2 KJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) △H =-890.3 KJ·mol-1
完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热的大小顺序为 。
1
2
N2(g)+O2(g)===2NO(g)△H =180KJ·mol-1
CH4＞CO＞H2
化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
反应物的总能量
生成物的总能量
放热反应
生成物的总能量
反应物的总能量
吸热反应
反应过程
能量
能量
反应过程
从宏观角度分析:
依据能量守恒定律，
反应物的总能量 =生成物的总能量 + 热能 即为放热反应
反应物的总能量 =生成物的总能量 - 热能 即为吸热反应
三、化学反应能量转换-宏观角度分析
利用表6-3的共价键键能，计算H2+Cl2=2HCl反应中能量的变化？
断开1mol H2中的H－H键需要吸收436.4kJ的能量，
断开1molCl2中的Cl－Cl键需要吸收242.7kJ的能量，
生成1molHCl中的H－Cl键需要放出431.8kJ的能量。
一个反应，放出或吸收的热量的多少,该怎么算？
E
（kJ/mol）
反应历程
H2+Cl2
2H+2Cl
2HCl
△E=184.5 kJ/mol
436.4kJ/mol (H2)
242.7kJ/mol (Cl2)
2×431.8 kJ/mol
= 863.6 kJ/mol
断开1molH-H键或Cl-Cl键所吸收的能量
形成2molH-Cl键所放出的能量
形成2molH-Cl键所放出的能量减去断开1molH-H键和Cl-Cl键所吸收的总能量
从微观角度分析:
放热反应的逆反应一定是吸热反应吗
如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗
E
184.5
反应历程
H2 + Cl2
2H + 2Cl
2HCl
放出436.4 kJ (H2)
放出242.7 kJ(Cl2)
吸收2×431.8 kJ= 863.6 kJ
(注:1mol H2和1mol Cl2反应)
kJ
吸收热量
归纳：同一反应的正反应、逆反应的△H关系是
符号相反，数值相等
共放出679.1kJ
>
吸热反应:
放热反应:
断开化学键所吸收 的能量 形成化学键所放出的能量
断开化学键所吸收 的能量 形成化学键所放出的能量
<
物质的化学变化与体系的能量变化是同时发生的。
三、化学反应能量转换-微观角度分析
总结：吸热反应与放热反应的比较
吸热反应 放热反应
能量
角度
（宏观） 图示
变化
化学键变化(微观)
E(反应物)<
E(生成物)
E(反应物)>
E(生成物)
Q(吸)>Q(放)
Q(吸)物质越稳定,物质本身所具有的能量越 ;
该物质的键能越 ;
物质越活泼,物质本身所具有的能量越 ;
该物质的键能越 ;
低
大
高
小
已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
C
【及时巩固】
四、燃料燃烧释放的能量
热值：一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。
物质 煤炭 石油 天然气 氢气
热值（KJ.g-1） 约33 约48 约56 143
解决燃料燃烧存在的问题：
1、节约现有的能源
2、提高燃料的使用效率
3、积极开发优质的新能源
五、氢燃料的应用前景
氢气的热值在普通燃料中是最高的，燃烧1g氢气能释放出143kJ的热，是汽油的3倍多。
氢气燃烧的产物只有水，不会产生对
环境有害的污染物，是一种清洁燃料。
生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同，且前者更加合理有效。
【多识一点】
1.通过生物体的作用可以实现各种能量的相互转化；
2.通过生物体的作用可以使各种能量的相互转化和利用更为合理有效。
化学反应与能量变化
吸收能量
放出能量
反应物
生成物
旧化学键断裂
新化学键形成
表现
放热反应
吸热反应
决定
所有的燃烧
大多数的化合反应
活泼金属与酸或水的反应
酸碱中和反应
缓慢氧化、铝热反应
大多数的分解反应
Ba(OH)2和NH4Cl的反应
C+H2O＝CO+H2
C+CO2＝2CO
1.下列说法不正确的是（ ）　　
A．化学反应中有新物质生成的同时，一定伴随着能量的变化
B．破坏化学键，释放出一定的能量
C．化学反应的过程可以看作是能量转化的过程
D．等量的氢气完全燃烧分别生成液态水和气态水，前者放出的热量多
B
【提示】等量的氢气完全燃烧生成液态水和气态水，前者释放的能量多，因为液态水变为气态水需要吸收能量。
2.（2023·湖北选择考·1） 2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是（ ）
A. 液氮-液氢 B. 液氧-液氢
C. 液态NO2-肼 D. 液氧-煤油
A
3.化学反应A2＋B2 = 2AB的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ能量
C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
C
4.下列反应属于放热反应的是( )　
A.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应
B.能量变化如右图所示的反应
C.不需要加热的反应
D.断键吸收的热量比成键放出的热量少的反应
D
5.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
D
6.下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2SO2 + O2 ==== 2SO3 △H=－ 196.6 kJ/mol
B．H2(g)+O2(g)=== H2O (g) △H=－ 241.8 kJ
C．2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l) △H=－ 571.6 kJ/mol
D．C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= + 393.5 kJ/mol
C
不是什么人都可以交往的，慎交朋友。笑看人生潮起潮落，守住自己的心。

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