第一节 化学能与热能
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第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
学习目标：1.通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。
2.通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。
3.初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法与价值。
重点难点：能量变化的主要原因
知识梳理
1、 化学键与化学反应中能量变化的关系
1.化学反应的实质
分子或化合物里的原子之间是通过____________相结合的。化学反应的过程既有反应物中化学键的 ，又有生成物中化学键的 。
2.化学键是与______联系在一起的.当物质发生化学反应时,断开反应物的化学键要________(放出或吸收)能量,而形成生成物的化学键要_________(放出或吸收)能量,一个化学反应在发生过程中是放出能量还是吸收能量取决于_______________________的相对大小。反应物总能量大于生成物总能量，反应 ；反应物总能量小于生成物总能量， 。
化学反应中能量变化的主要原因是：____ _________________________。所以，物质的化学反应与体系的能量变化是 的。化学反应必然有新物质生成，新物质的总能量与反应物的总能量不同。
【练习1】下列说法正确的是( )
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
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
3.键能
⑴定义：形成（或断开）1mol某化学键所放出（或吸收）的能量，叫做该化学键的键能。
例如：在25℃和101KPa条件下，由H原子形成1molH－H键，要放出436kJ的能量，H－H的键能就是436kJ/mol。
⑵键能越大则化学键越难破坏，物质就越稳定。
【练习2】 已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量，试计算2H2＋O2＝2H2O反应中 （填吸收或放出）的能量是 。
二、化学能与热能的相互转化
1.两条基本自然定律
⑴质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是总质量保持不变。
⑵能量守恒定律: 化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如___________等。一种能量可以转化为其他另一种能量,但是总的能量_______,这就是能量守恒定律.
2.吸热反应和放热反应
⑴化学上把___ ___热量的化学反应叫做放热反应,__ _ ___热量的化学反应叫做放热反应.
实验操作 实验现象 实验结论
Mg跟盐酸反应的过程 热量。反应的化学方程式：
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应的过程 热量，反应方程式：
盐酸与NaOH溶液反应的过程 热量，反应的化学方程式：
⑵常见的放热反应和吸热反应
①常见的放热反应：金属与酸的置换反应；物质的燃烧；大多数的化合反应；中和反应。
②常见的吸热反应：大多数的分解反应；CO2和C的反应；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应；水蒸气和C的反应。
③中和热：酸和碱发生中和反应生成 时所释放的热量。
3.化学能与热能相互转化的应用
⑴化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能是人类生存和发展的动力之源。
⑵ 转化成 是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。
【练习3】在相同条件下，一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成液态水放出的热量为Q1 kJ；若生成气态水放出的热量为Q2 kJ。那么Q1与Q2之间的关系是( )。
A.Q1>Q2 B.Q1知能检测
1.已知某反应是放热反应，下列说法正确的是（ ）
A.该反应发生时，一定不需要加热
B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应开始后停止加热，反应不能继续进行
2.下列反应中属吸热反应的（ ）
A.镁与盐酸反应放出氢气 B.氢氧化钠与盐酸的反应
C.硫在空气或氧气中燃烧 D.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
3.下列说法正确的是（ ）
A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B.放热反应不需要加热即可发生
C.需要加热条件的化学反应都是吸热反应
D.1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。
4.对下列化学反应的热现象的说法不正确的是（ ）
①化学反应一定有能量变化；②吸热反应需要加热后才能发生；③放热反应不加热就会发生；④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关。
A.①② B.②③ C.①③ D. ①④
5.下列说法不正确的是（ ）
A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B.物质燃烧和中和反应均放出热量
C.吸热反应一定需要加热
D.化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
6.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热量。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（ ）
A.石墨比金刚石稳定 B.金刚石比石墨稳定
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低
7.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（ ）
A.Q1+Q2＞Q3 B. Q1+ Q2＞2Q3 C. Q1+Q2＜Q3 D. Q1+ Q2＜2Q3
8.“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木，庄稼，草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种，烧柴做饭，烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
⑴下面有关“生物质能”的说法，不正确的是( )
A.利用生物质能就是间接利用太阳能。
B.生物质能源是可再生的能源。
C.生物质能源是解决农村能源的主要途径。
D.生物质能的缺点是严重污染环境。
⑵沼气是有机废弃物（树叶，秸秆，草类及垃圾，粪便等）在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下列有关结论中，错误的是（ ）
A.沼气是一种清洁的能源
B.使用沼气作能源可以保护森林
C.使用沼气给人民生活带来了不便
D.使用沼气是对化学能的充分利用
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第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
学习目标：1.通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。
2.通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。
3.初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法与价值。
重点难点：能量变化的主要原因
知识梳理
1、 化学键与化学反应中能量变化的关系
1.化学反应的实质
分子或化合物里的原子之间是通过____________相结合的。化学反应的过程既有反应物中化学键的 ，又有生成物中化学键的 。
2.化学键是与______联系在一起的.当物质发生化学反应时,断开反应物的化学键要________(放出或吸收)能量,而形成生成物的化学键要_________(放出或吸收)能量,一个化学反应在发生过程中是放出能量还是吸收能量取决于_______________________的相对大小。反应物总能量大于生成物总能量，反应 ；反应物总能量小于生成物总能量， 。
化学反应中能量变化的主要原因是：____ _________________________。所以，物质的化学反应与体系的能量变化是 的。化学反应必然有新物质生成，新物质的总能量与反应物的总能量不同。
【练习1】下列说法正确的是( )
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
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
3.键能
⑴定义：形成（或断开）1mol某化学键所放出（或吸收）的能量，叫做该化学键的键能。
例如：在25℃和101KPa条件下，由H原子形成1molH－H键，要放出436kJ的能量，H－H的键能就是436kJ/mol。
⑵键能越大则化学键越难破坏，物质就越稳定。
【练习2】 已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量，试计算2H2＋O2＝2H2O反应中 （填吸收或放出）的能量是 。
二、化学能与热能的相互转化
1.两条基本自然定律
⑴质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是总质量保持不变。
⑵能量守恒定律: 化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如___________等。一种能量可以转化为其他另一种能量,但是总的能量_______,这就是能量守恒定律.
2.吸热反应和放热反应
⑴化学上把___ ___热量的化学反应叫做放热反应,__ _ ___热量的化学反应叫做放热反应.
实验操作 实验现象 实验结论
Mg跟盐酸反应的过程 热量。反应的化学方程式：
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应的过程 热量，反应方程式：
盐酸与NaOH溶液反应的过程 热量，反应的化学方程式：
⑵常见的放热反应和吸热反应
①常见的放热反应：金属与酸的置换反应；物质的燃烧；大多数的化合反应；中和反应。
②常见的吸热反应：大多数的分解反应；CO2和C的反应；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应；水蒸气和C的反应。
③中和热：酸和碱发生中和反应生成 时所释放的热量。
3.化学能与热能相互转化的应用
⑴化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能是人类生存和发展的动力之源。
⑵ 转化成 是人们进行化学科学研究，创造新物质不可或缺的条件和途径。
【练习3】在相同条件下，一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成液态水放出的热量为Q1 kJ；若生成气态水放出的热量为Q2 kJ。那么Q1与Q2之间的关系是( )。
A.Q1>Q2 B.Q1
1.已知某反应是放热反应，下列说法正确的是（ ）
A.该反应发生时，一定不需要加热
B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应开始后停止加热，反应不能继续进行
2.下列反应中属吸热反应的（ ）
A.镁与盐酸反应放出氢气 B.氢氧化钠与盐酸的反应
C.硫在空气或氧气中燃烧 D.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
3.下列说法正确的是（ ）
A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B.放热反应不需要加热即可发生
C.需要加热条件的化学反应都是吸热反应
D.1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。
4.对下列化学反应的热现象的说法不正确的是（ ）
①化学反应一定有能量变化；②吸热反应需要加热后才能发生；③放热反应不加热就会发生；④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关。
A.①② B.②③ C.①③ D. ①④
5.下列说法不正确的是（ ）
A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B.物质燃烧和中和反应均放出热量
C.吸热反应一定需要加热
D.化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
6.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热量。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（ ）
A.石墨比金刚石稳定 B.金刚石比石墨稳定
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低
7.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（ ）
A.Q1+Q2＞Q3 B. Q1+ Q2＞2Q3 C. Q1+Q2＜Q3 D. Q1+ Q2＜2Q3
8.“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木，庄稼，草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种，烧柴做饭，烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
⑴下面有关“生物质能”的说法，不正确的是( )
A.利用生物质能就是间接利用太阳能。
B.生物质能源是可再生的能源。
C.生物质能源是解决农村能源的主要途径。
D.生物质能的缺点是严重污染环境。
⑵沼气是有机废弃物（树叶，秸秆，草类及垃圾，粪便等）在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下列有关结论中，错误的是（ ）
A.沼气是一种清洁的能源
B.使用沼气作能源可以保护森林
C.使用沼气给人民生活带来了不便
D.使用沼气是对化学能的充分利用
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