2.1化學(xué)能與熱能(人教必修2)

1、2.1化學(xué)能與熱能(人教必修2) 化學(xué)反應(yīng)中能量的變化值反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。利用這個(gè)公式計(jì)算時(shí)要特別注意： (1)既能夠利用化學(xué)鍵斷裂形成吸收(放出)的能量計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的能量變化，又能夠根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的能量變化計(jì)算某一個(gè)具體化學(xué)鍵斷裂(形成)吸收(放出)的能量。 （2）計(jì)算得到的數(shù)值如果為正值，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 如果是負(fù)值，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 例2 已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時(shí)放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時(shí)

2、吸收能量為 ( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ (1)物質(zhì)本身具有的能量越低越穩(wěn)定，參加反應(yīng)時(shí)化學(xué)鍵斷裂吸收的能量就越多，而如果是通過新鍵形成而生成該物質(zhì)，則放出的能量就越多。 (2)物質(zhì)具有的能量越高，則物質(zhì)本身越不穩(wěn)定，參加反應(yīng)時(shí)斷鍵所需能量越少，該物質(zhì)性質(zhì)活潑，而形成該物質(zhì)時(shí)，放出的能量較少。2想一想，連一連。(1)煤燃燒(2)Ba(OH)8H2O和NH4Cl (固)反應(yīng)(3)Zn和鹽酸反應(yīng)(4)NaOH溶液和鹽酸混合(5)大理石分解 答案：A(2)、(5)；B(1)、(3)、(4)分析：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成，表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成，而化學(xué)變化中

3、的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)在反應(yīng)前后可能相同，也可能不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C 解析 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大??；或取決于斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收總能量和形成生成物中的化學(xué)鍵所放出總能量的相對(duì)大小。 答案 D 1化學(xué)反應(yīng)的基本特征是 ，該過程包含著 和 。 2濃H2SO4溶于水 能量，NH4NO3固體溶于水 能量(填“釋放”或“吸收”)。 3列舉日常生活中的兩種主要能源： 、 。有新物質(zhì)生成反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂生成物中化學(xué)鍵的形成吸收釋放煤石油2.1化學(xué)能與熱能(人教必修2) 一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 1化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(

4、微觀角度) (1)組成物質(zhì)的原子(或原子團(tuán))之間是通過 相結(jié)合的。 (2)當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要 能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要 能量。 (3)化學(xué)鍵的 是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因?；瘜W(xué)鍵吸收放出斷裂與形成2.1化學(xué)能與熱能(人教必修2) 2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素(宏觀角度) 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，決定于 。 (1)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則化學(xué)反應(yīng) 能量。如圖(1)所示：(1)(2)反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小 (2)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，則化學(xué)反應(yīng) 能量。如圖(2)所示：吸收釋放二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)

5、化1兩條基本的自然定律(1)質(zhì)量守恒定律：物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)， 保持不變。(2)能量守恒定律：能量轉(zhuǎn)化時(shí)， 保持不變?？傎|(zhì)量總能量 2化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 (1)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能： 鹽酸與鋁反應(yīng)后，溶液溫度 ，說明該反應(yīng)是 反應(yīng)； Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)，燒杯 ，玻璃片與燒杯間的水結(jié)成冰將它們粘在一起，說明該反應(yīng)是 反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為： 。 中和熱： 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 時(shí)所釋放的熱量。升高放熱變涼Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl2吸熱2NH310H2O1 mol H2O 1對(duì)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的理解 用E表示物質(zhì)自身的能量，用Q表示熱量：Q(吸)表示反應(yīng)物中斷裂舊化

6、學(xué)鍵吸收的熱量，Q(放)表示生成物中形成新化學(xué)鍵放出的熱量。(2)放熱反應(yīng)：絕大部分化合反應(yīng)；金屬和水或酸的反應(yīng)；可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化；酸堿中和反應(yīng)。 (2)熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能： 人們利用熱能能夠促使化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，從而探索物質(zhì)的 、 或制備所需的物質(zhì)，如 、 等。組成性質(zhì)高溫冶煉金屬分解化合物三、生物體中的能量轉(zhuǎn)化1植物： 能 , 能。2人：淀粉等能量物質(zhì)在體內(nèi)的變化為： 能 能。光化學(xué)化學(xué)熱四、人類利用能源的三個(gè)階段以樹枝雜草為主要能源；以 、 、 為主要能源； 以 和 為主要能源。煤石油天然氣可再生能源清潔能源1下列四位同學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解中錯(cuò)誤的是_。分析：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的

7、斷裂和形成，表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成，而化學(xué)變化中的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)在反應(yīng)前后可能相同，也可能不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2想一想，連一連。(1)煤燃燒(2)Ba(OH)8H2O和NH4Cl (固)反應(yīng)(3)Zn和鹽酸反應(yīng)(4)NaOH溶液和鹽酸混合(5)大理石分解 答案：A(2)、(5)；B(1)、(3)、(4)3加熱條件下實(shí)行的反應(yīng)是否一定是吸熱反應(yīng)？不需 加熱就能實(shí)行的反應(yīng)是否一定是放熱反應(yīng)？4判斷正誤(準(zhǔn)確打“”號(hào)，錯(cuò)誤打“”號(hào))。(1)化學(xué)反應(yīng)過程不一定都有能量變化。 ( )(2)NaOH溶于水要釋放能量。 ( )(3)煤、石油和天然氣都是化石能源。 ( )(4)柴草燃燒時(shí)，化學(xué)能全部轉(zhuǎn)

8、化為熱能。 ( )分析：(1)任何化學(xué)反應(yīng)過程都伴有能量變化。(4)柴草燃燒時(shí)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。答案：(1) (2) (3) (4) 例1 已知XY=MN反應(yīng)中的能量變化過程如圖，則下列相關(guān)說法準(zhǔn)確的是 ( ) AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱反應(yīng)才能實(shí)行 C破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量 DX和Y的總能量一定低于M和N的總能量 解析 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小；或取決于斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收總能量和形成生成物中的化學(xué)鍵所放出總能量的相對(duì)

9、大小。 答案 D (1)物質(zhì)本身具有的能量越低越穩(wěn)定，參加反應(yīng)時(shí)化學(xué)鍵斷裂吸收的能量就越多，而如果是通過新鍵形成而生成該物質(zhì)，則放出的能量就越多。 (2)物質(zhì)具有的能量越高，則物質(zhì)本身越不穩(wěn)定，參加反應(yīng)時(shí)斷鍵所需能量越少，該物質(zhì)性質(zhì)活潑，而形成該物質(zhì)時(shí)，放出的能量較少。 1過程分析 利用化學(xué)鍵的能量變化可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。 以反應(yīng)H2Cl2=2HCl為例： 例2 已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時(shí)放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時(shí)吸收能量為

10、( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ答案C 化學(xué)反應(yīng)中能量的變化值反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。利用這個(gè)公式計(jì)算時(shí)要特別注意： (1)既能夠利用化學(xué)鍵斷裂形成吸收(放出)的能量計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的能量變化，又能夠根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的能量變化計(jì)算某一個(gè)具體化學(xué)鍵斷裂(形成)吸收(放出)的能量。 （2）計(jì)算得到的數(shù)值如果為正值，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 如果是負(fù)值，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 1化學(xué)反應(yīng)吸熱還是放熱決定于反應(yīng)物總能量(E1)和生成物總能量(E2)的相對(duì)大小。若E1E2，則為放熱反應(yīng)；若E1E2，則為吸熱反應(yīng)。 2若反應(yīng)中，斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收能量為Q(吸)，形成生成