211-化学能与热能-基础

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1、2.11化学能与热能【学习目标】1、初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系，掌握物质的化学变化和能量变化的实质；2、了解放热反应、吸热反应的含义，了解化学反应在提供热能方面的重要作用；3、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，培养节约能源及保护环境意识。【要点梳理】要点一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的实质化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。2、化学反应中能量变化的原因（1）断开化学键吸收能量例：lmolH?中含有1molH—H键，常温常压下

2、断开ImolH—H键，需要吸收436RJ的热量。（2）形成化学键放出能量由2molH原子生成1molH?，有ImolH—H键生成，生成过程中向外界释放436kJ的热量。要点诠释：形成1molH—H键释放的能量与断开ImolH—H键吸收的能量相等。（3）化学键与化学反应中能量变化的关系当Ei>E2，反应吸收热量；当E

3、VE2，反应放出热量。要点诠释：任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程，因此，任何化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部

4、分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，宙于原子间的相互作用而放出能量。因此说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、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如下图所示：反应物的总能量V生成物的总能量，反应吸收能量（图1）;反应物的总能量〉生成物的总能量，反应放出能量（图2）。反应过程中能量变化曲线图:图1图2要点二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律（1）质量守恒定律：自然

5、界的物质可以发生相互转化，但是总质量保持不变。（2）能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。要点诠释：a.质量与能量也是相互联系的（质量和能量也可以相互转化），故统称为质能守恒定律。b.所有化学反应中反应物和生成物的总能量都不相同，即所有的化学反应都有一定能量变化（即热效应）。2、化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量变化一一吸热或放热。（1）定义：放热反应：有能量放出的化学反应。吸热反应：有能量吸收的化学反应。要点诠释：有热量放出未必是放热反应，吸收能量也未必是吸热反应，因为放热反应和吸热反应必须

6、是化学变化。（2）吸热反应、放热反应的判定如图，反&物E1>E2,新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是吸热反应;E

7、

8、成其化学键所释放的能量也越多。②反应的条件与反应的热效应没右必然的联系，每一个反应都有特定的条件，需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。例如燃烧都是放热反应，但是要达到着火点。要点三、常见的放热反应和吸热反应1、常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②大多数的化合反应（注：CO2+C2CO为吸热反应）：③酸碱中和反应；④金属与酸或水的反应；⑤缓慢的氧化反应；⑥其他，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2f+H2O；CaO+H2O=Ca（OH）2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t；ZNazCh+ZCCh^N^CCh+O?;2A1+Fe2O3**2Fe4-Al2O

9、3（铝热反应）2、常见的吸热反应：①大多数的分解反应；②以下几个反应是吸热反应：Ba（OH）2•8H2O+2NH4C1=2NH3t+BaCl2+10H2O：CO2+C2CO；C+H2O(g)=^=CO+H2；3Fe+4H2O(g)=^=Fe3O4+4H2要点诠释：（1）常见的热效应如浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca（OH）2溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应;鞍盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应。（2）对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应。要点四、中和热的测定1、概念：酸和碱发生中和反应生成l