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第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
化学反应与热能
考法解读
1、认识吸热反应与放热反应（宏观辨识与微观探析）
2、化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系（宏观辨识与微观探析）
3、能源的合理利用，提高燃料燃烧效率，开发清洁能源（科学态度与社会责任）
高考导向
1、考查内容：化学反应中物质变化与能量变化和图像分析、化学键与能量变化的计算等。
2、考察题型：选择题、非选择题
3、分值情况：选择题4~6分，非选择题2~4分
化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，其他化学反应也会伴随着放热或吸热现象。
［实验1］化学能转化为热能
现象 结论
产生大量气泡，温度计指示温度升高。 镁与盐酸的反应是放热反应
［实验2］热能转化为化学能
现象 结论
用手触摸烧杯壁下部有冷的感觉；拿起烧杯，玻璃片或木片粘在一起；有刺激气味的气体产生 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应
总结归纳
放热反应：把释放热量的反应称为放热反应。
常见的放热反应：
（1）所有的燃烧反应：木炭、硫等在O2中燃烧。
（2）酸碱中和反应：H+ + OH- = H2O
（3）大多数的化合反应: CaO + H2O = Ca(OH)2
（4）铝热反应:
（5）金属与酸反应: Mg+ 2H+ = Mg2+ + H2
（6）若加热后开始反应，停止加热后反应继续进行，则该反应也是放热反应，如Fe与S的反应、NH3的催化氧化等。
常见的吸热反应
（1）大多数分解反应:
（2）以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应
（燃烧反应除外）：
（3）铵盐与强碱固体的复分解反应。
［思考与讨论］
化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放能量，有的化学反应吸收能量？
吸热反应：把吸收热量的反应称为吸热反应。
化学键与化学反应中能量变化的关系
一
专注与思考
我们知道，物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。
化学键的断裂与形成
是化学反应中能量变化的主要原因
化学反应
实质：旧化学键断裂和新化学键的形成
特征
物质的化学反应与体系的能量变化同时发生
能量变化：释放能量或吸收能量
物质变化：生成新物质
●化学反应的实质和特征
●影响能量变化的因素
（1）主要因素
反应物
生成物
旧键的断裂，吸收能量
新化学键形成，释放能量
能量变化（吸热、放热）
不相等
（2）决定因素
一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于 与 的相对大小。
反应物总能量
生成物总能量
反应物的总能量＞生成物的总能量，放出热量
反应放出的能量＝反应物的总能量－生成物的总能量
反应吸收的能量＝生成物的总能量－反应物的总能量
反应物的总能量＜生成物的总能量，吸收热量
旧键断裂所吸收的能量与新键形成所释放的能量的相对大小决定了一个化学反应是吸收能量还是放出能量。
（1）若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物中成键时释放的能量，则反应吸收能量。
吸收的能量＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量
（2）若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物中成键时释放的能量，则反应释放能量。
放出的能量＝生成物成键释放的总能量－反应物断键吸收的总能量
【例】
1mol H2(g) 和1 mol O2(g) 完全反应放出的热量为2×431kJ －（436kJ＋243kJ）＝183kJ
类型比较 放热反应 吸热反应
定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应
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出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
放热反应和吸热反应
一
人类对能源的利用
一
人类利用化学反应中的热能始于火的发现。从早期的以树枝杂草为主要能源，到现代以煤、石油、天然气为主要能源，人类获取热量的主要途径都是通过物质的燃烧。
化石燃料作为人类利用最多的常规能源，其利用过程中面临两方面亟待解决的问题:
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加,能源消费量与储量之间的矛盾日益突显;
二是煤和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。为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，节能和寻找清洁的新能源成为人类的必然选择。
化石燃料作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用又会严重影响社会生产和生活。请从社会不同人群角度，提出你的想法
节能不是简单地减少能源的使用，更重要的是充分有效的利用能源。
理想的新能源应具备资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。目前，人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
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