高中化學(xué)必修2 專題04 化學(xué)反應(yīng)與熱能知識梳理

1、專題04 化學(xué)反應(yīng)與熱能知識梳理一.化學(xué)反應(yīng)與熱能的轉(zhuǎn)化化石燃料燃燒會放出大量的熱，除了燃燒，其它化學(xué)反應(yīng)也伴隨著放熱或吸熱現(xiàn)象。1.兩條基本規(guī)律質(zhì)量守恒定律： 化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變。 能量守恒定律： 一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，轉(zhuǎn)化的途經(jīng)和能量的形式不同， 但是體系包含的總能量不變。 2.化學(xué)反應(yīng) 一定 伴隨有能量的變化，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為 熱量 的變化，吸熱或放熱。3.化學(xué)能與熱能的實驗探究【實驗6-1】 現(xiàn)象： 鋁片溶解，有氣泡產(chǎn)生，試管外壁溫度上升 結(jié)論： 鋁與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)方程式： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 【實驗6-

2、2】現(xiàn)象： 有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，燒杯外壁溫度下降，拿起燒杯，玻璃片粘在燒杯底部 結(jié)論： Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)方程式：Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O4.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)化學(xué)上把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)，吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。(1)常見的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)； 大多數(shù)的化合反應(yīng)；(CO2+C2CO為吸熱反應(yīng))酸堿中和反應(yīng)； 金屬與酸或水反應(yīng)置換出氫氣； 緩慢的氧化反應(yīng)。(2)常見的吸熱反應(yīng)： 大多數(shù)的分解反應(yīng)； Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)；以C、CO、H2為還原劑一些高溫反應(yīng)：CO2

3、+C2CO ；C+H2OCO+H2鹽類的水解【注意】有熱量放出未必是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)必須是化學(xué)變化。反應(yīng)條件與熱量變化沒有必然的關(guān)系，既需要點燃或加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。二.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 （1）化學(xué)鍵與能量的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互作用，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要 吸收 能量，形成生成物中的化學(xué)鍵要 釋放 能量。鍵能： 標(biāo)況下，將1mol氣態(tài)分子AB斷裂成理想氣態(tài)原子所吸收的能量，單位（KJmol-1） 氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分

4、子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開，氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。 則：吸收總能量為： 436+243=679KJ 釋放總能量為： 4312=862KJ 反應(yīng)中放出的熱量： 862-679=183KJ 這樣，由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就會以熱量的形式釋放出來。（3）化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系斷開化學(xué)鍵要 吸收 能量，形成化學(xué)鍵要 釋放 能量； 化學(xué)鍵的變化 是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。能量是守恒的，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為 熱量 的變化。2.從物質(zhì)儲存化學(xué)能的角度理解化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的關(guān)系 （1）一個

5、確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量，決定于 反應(yīng)物總能量 和 生成物總能量 相對大小。（2）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，吸熱或者放熱。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與反應(yīng)物和生成物總能量的關(guān)系如下： 吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量 小于 生成物的總能量 放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量 大于 生成物的總能量（3）以能量為縱坐標(biāo)，畫出放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的簡單示意圖反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 三.化學(xué)反應(yīng)與能源1.現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑是： 物質(zhì)的燃燒 使用最多的常規(guī)能源是：化石燃料(煤、石油和天然氣)。2.化石燃料儲量有限，短期內(nèi)不可再生；影響環(huán)境：煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源