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第一节化学反应与能量的变化

课时1焓变反应热

学习目标：1.认识化学反应过程中伴有能量的转化。2.从微观键能的角度，能够对反应热进行定量计算。(重点)3．从反应物、生成物总能量相对大小的宏观角度判断反应热及物质的稳定性。(难点)

[自主预习·探新知]

一、化学反应的实质与特征

1．实质

反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。

2．特征

既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。

二、焓变反应热

1．焓与焓变

2．反应热

一定温度下，化学反应所释放或吸收的热量称为反应热。研究证明，化学反应在恒压条件下的反应热与焓变相同。

(1)反应热的单位和焓变一样，为kJ·mol－1或kJ/mol；

(2)反应热描述的是化学反应前后的能量变化；

(3)任何化学反应都有反应热。

三、化学反应中能量变化的原因

1．微观上

(1)化学反应的本质

(2)化学键变化与反应热的关系

若Q1＞Q2，反应吸收能量，ΔH＞0，为吸热反应；

若Q1＜Q2，反应放出能量，ΔH＜0，为放热反应。

2．宏观上

(1)图示

(2)结论

反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应；

反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应。

四、化学反应过程中能量变化的表示

1．放热反应：ΔH为“－”或ΔH＜0，体系能量降低。

2．吸热反应：ΔH为“＋”或ΔH＞0，体系能量升高。

微点拨：化学反应是放热反应还是吸热反应与反应是否需要加热无必然联系。

(1)有些放热反应常温下就能进行，如酸碱中和反应。有些放热反应常温下不能进行，需要加热才能反应，如碳的燃烧反应。

(2)有些吸热反应常温下就能进行，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。

[基础自测]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。()

(2)反应热是指1mol物质参加反应时的能量变化。()

(3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。()

(4)在一个化学反应中，当反应物的能量大于生成物的能量时，反应放热，ΔH为“－”。()

【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√

2．化学反应过程中的能量变化如图所示，判断以下说法正确的是()

甲乙

A．图甲表示的是吸热反应 B．图乙表示的是放热反应

C．图甲中ΔH0 D．图乙中ΔH0

D[由图像分析可知甲：E反应物＞E生成物，反应放热，ΔH＜0；乙：E反应物＜E生成物，反应吸热，ΔH＞0。]

[合作探究·攻重难]

放热反应与吸热反应

[思考交流]

已知有下列变化过程：

①浓硫酸溶于水；

②盐酸和氢氧化钠溶液的反应；

③甲烷在空气中燃烧；

④氢气和氯气反应，焓变小于0；

⑤二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳，该反应的ΔH0；

⑥加热石灰石生成生石灰；

⑦液态水变成水蒸气；

⑧铝与盐酸反应产生氢气；

⑨常温下，Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体反应。

(1)以上变化中，需要吸收热量的是哪几个？是不是都需要加热？

【提示】⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收热量，⑨不需要加热。

(2)上述变化中，属于化学反应并且能够放出热量的有哪些？

【提示】②、③、④、⑧均是化学变化且放出热量。

(3)反应④在光照和点燃条件下均可以发生上述反应，那么该反应的ΔH是否发生变化？

【提示】不发生变化。ΔH与反应条件无关。

规律总结

1．常见的放热反应、吸热反应

放热反应

吸热反应

①大多数化合反应

②所有燃烧反应

③酸碱中和反应

④金属与水或酸的置换反应

①大多数分解反应

②盐的水解

③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

④C和CO2或H2O(g)的反应

2．放热反应与吸热反应的比较

类型

比较

放热反应

吸热反应

定义

有热量放出的化学反应

吸收热量的化学反应

形成原因

反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量

反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量

与化学键强

弱的关系

生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量

生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

表示方法

ΔH＜0

ΔH＞0

3.判断吸热反应、放热反应的依据与误区

(1)吸热反应、放热反应判断的“两大依据”

理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小。

计算依据：断裂化学键吸收总能量与形成化学键放出总能量的相对大小。

(2)吸热反应、放热反应判断的“两大误区”

误区一：与反应条件有关。

误区二：只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应。如水蒸气液化放出热量，但该过程不是放热反应。

[对点训练]

1．下列说法正确的是()

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．放热反应