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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
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,而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。从煤、石油、天然气等提供的热能,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这放热或吸热现象。
列举一些通过化学反应提供热能的实例
课本P32实验6-1
课本P32实验6-1
【实验6-1】盐酸+镁条
结论:反应放热
实验现象
①镁条溶解,有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,发烫
③用温度计测得反应后温度升高
课本P32实验6-2
【实验6-2】Ba(OH)2 8H2O+NH4Cl
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑
结论:反应吸热
现象:
①有刺激性气味
②触摸杯壁下部冰凉
③呈糊状状
④木片和烧杯结冰粘到一起
1. 概念
化学反应
放热反应:释放热量的化学反应
吸热反应:吸收热量的化学反应
常见的放热反应:
①所有燃烧反应 ②所有酸碱中和反应 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
常见的吸热反应: ①大多数分解反应②C、H2、CO等高温下作还原剂 ③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl ④NaHCO3与盐酸的反应
(1)能量变化与反应条件无关
(一些物理变化也会有吸热和放热现象:放热现象:浓硫酸、NaOH等溶于水;吸热现象:干冰升华、冰融化等;硝酸铵等铵盐溶于水)
(2)放热反应、吸热反应都是化学反应
(3)可逆反应:正反应放热反应、其逆反应一定是吸热反应
注意事项:
练习题1:下列变化过程属于放热反应的是: ;
下列变化过程属于吸热反应的是: 。
①金属钠与水反应
②Ba(OH)2.8H2O晶体与NH4Cl晶体混合搅拌
③H2在Cl2中燃烧 ④液态水变成水蒸气
⑤酸碱中和 ⑥碳酸钙热分解
思考2:阅读课本P33--34总结
化学反应中为什么会有能量变化?能量变化的本质是什么?为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量?
二.化学反应中能量变化的原因
1、微观角度(键能)
化学反应实质?
反应物
生成物
旧键的断裂
新键的形成
吸热 E1
放热 E2
旧键断裂吸收的热量小于新键形成放出的热量,E1化学反应中能量变化的原因:
旧键断裂吸收热量和新键形成放出热量不等
旧键断裂吸收的热量大于新键形成放出的热量,E1>E2为 反应;
吸热
放热
化学键断裂时吸收总能量 =
化学键形成时放出总能量 =
436kJ+243KJ=679kJ
2mol×431KJ/mol=862kJ
反应放出能量 =
862kJ-679KJ=183KJ
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 (p33)
例:
H2 + Cl2 = 2HCl
点燃
微观角度
断键E吸<成键E放
吸收能量:
断键E吸>成键E放
放出能量:
宏观角度
物质本身都储存有能量,
并且能量越高,物质就越不稳定。
化学反应为什么会伴随热(能)量的变化?
反应物
生成物
能量
反应过程
反应物
生成物
能量
反应过程
放出能量
吸收能量
一个化学反应释放能量还是吸收能量,与反应物总能量与生成物总能量的相对大小有关(p34)
E反应物 E生成物
>
E反应物 E生成物
<
放出能量:
吸收能量:
宏观角度
练习2. 硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是:
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)①是_____反应,②是_____反应,③是_____反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
吸热
放热
吸热
小于
人类对能源的利用
书p34
化学反应与热能
化学反应 放热反应 ①活泼金属+酸/水 ②酸碱中和
③所有燃烧与缓慢氧化 ④大多化合反应(CaO+H2O)
放热反应 ①Ba(OH)2·8H2O + NH4Cl
②以C、H2、CO为还原剂的反应
③大多分解反应(CaCO3)
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
放热反应 吸热反应
微观
宏观
断键E吸 成键E放
<
>
断键E吸 成键E放
E反应物 E生成物
>
E反应物 E生成物
<